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水泥土攪拌樁法的加固機(jī)理 |
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| 水泥土攪拌樁法是以水泥作為固化劑的主劑，通過(guò)特制的深層攪拌機(jī)械，將固化劑(漿體或粉體)和地基土強(qiáng)制攪拌，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的樁體的地基處理方法。 水泥土雙向攪拌樁法的加固機(jī)理 水泥與土拌和后要產(chǎn)生一系列的物理化學(xué)反應(yīng)。這些物理化學(xué)反應(yīng)與混凝上的硬化機(jī)理不同，混凝土的硬化主要是在粗填充料中進(jìn)行水解和水化作用，凝結(jié)速度較快;而在水泥土中，由于水泥滲量少，且水泥的水解和水化反應(yīng)完全是在土的圍繞下進(jìn)行的，所以硬化速度緩慢而且復(fù)雜，目前一般認(rèn)為水泥加固軟土的機(jī)理如下: ①水泥的水解和水化反應(yīng)。當(dāng)水泥滲入軟土中時(shí)，水泥顆粒表面的礦物很快與軟土中的水發(fā)生強(qiáng)烈的水解和水化反應(yīng)，生成氫氧化鈣、含水硅酸鈣、含水鋁酸鈣及含水鐵酸鈣等水泥水化物。 ②離子交換和團(tuán)?；饔?。黏土中的二氧化硅遇水后形成硅酸膠體微粒，其表面帶有的鉀離子或鈉離子與水泥水化生成的氫氧化鈣中的鈣離子進(jìn)行當(dāng)量離子交換，使土顆粒分散度降低，產(chǎn)生聚結(jié)，形成較大的團(tuán)粒，提高了土體的強(qiáng)度；另外，水泥水化后生成的凝膠粒子的比表面積比水泥顆粒的比表面積約大1000倍，具有很大的表面能，吸附力很強(qiáng)，能使團(tuán)粒進(jìn)一步結(jié)合起來(lái)，形成水泥土的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提高水泥土的強(qiáng)度。 ③硬凝反應(yīng)，隨著水泥水化反應(yīng)的進(jìn)行，溶液中析出大量的鈣離子，當(dāng)鈣離子的數(shù)量超過(guò)離子交換的需要量后，在堿性環(huán)境中，組成黏粒礦物的二氧化硅與三氧化鋁的一部分或大部分與鈣離子產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，并逐漸生成不溶于水的穩(wěn)定的鋁酸鈣、硅酸鈣及鈣黃長(zhǎng)石的結(jié)晶水化物，這些化合物在水中和空氣中逐漸硬化，提高了水泥強(qiáng)度，且其結(jié)構(gòu)比較致密，水分不易侵入，從而使水泥土具有足夠的水穩(wěn)定性。 ④碳酸化作用。水泥水化物中游離的氫氧化鈣能吸收水中和空氣中的二氧化碳，反應(yīng)生成不溶于水的碳酸鈣，這種反應(yīng)也能增加水泥土的強(qiáng)度，不過(guò)增長(zhǎng)較慢，幅度也較小。 |
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