煤灰的摻入量對CFG 樁樁身強度影響的試驗研究

劉永浩

(上海建科工程咨詢有限公司，上海 200032)

在設(shè)計CFG樁體強度時，我們應(yīng)該掌握CFG樁復(fù)合地基工程特征和施工方法。由于振動和擠壓作用會對樁間土有擠密作用，使得密度和壓縮模量都有所提高，以及合理的褥墊層厚度可以保證樁、土應(yīng)力比的合理調(diào)整，所以當樁體強度達到某個數(shù)值時，提高樁體強度等級對復(fù)合地基承載力的影響不是很大。故我們在設(shè)計復(fù)合地基時，不必將樁體強度等級取得很高，一般取樁頂應(yīng)力的3倍即可。

1 室內(nèi)試驗

1.1 試驗材料

1)水泥:采用普通32.5水泥(28 d抗折強度7.4mPa，抗壓強度為50.1MPa，初凝時間為4h 25min，安定性合格)。2)粉煤灰:采用電廠濕排灰，燒失量為5.8%，屬二級灰。3)碎石:粒徑為20mm～40mm，含泥量為0.1%。4)石屑:粒徑為 2.5mm ～10mm，占74%，16mm內(nèi)占26%，含泥量為1.5%。5)減水劑:木質(zhì)硫酸鈣。

1.2 試驗方法和技術(shù)路線

按照混合料強度等級及粉煤灰摻入量進行混合料配置，混合料配好后，做成15cm×15cm×15cm的試塊，然后將試塊在標準條件下養(yǎng)護，按不同齡期進行抗壓強度試驗。

試驗采用的混合料強度等級主要有C5，C7.5，C10，C20四個，每個級別選擇不同的水灰比，每個配合比摻入不同的粉煤灰摻量，再根據(jù)是否添加減水劑進行分組試驗，計算出相應(yīng)的混合料單位原材料用量及其配比。試驗分組情況見表1。

表1 試驗分組情況表

1.3 試塊強度結(jié)果

每組樣品每個齡期選擇3個試塊，在試塊上標注強度等級及養(yǎng)護時間，根據(jù)同一養(yǎng)護齡期將不同強度等級的在一起養(yǎng)護，到時進行抗壓強度試驗，并且對每一組試驗數(shù)據(jù)進行分析。

不同等級的CFG樁材料的試塊抗壓強度試驗數(shù)據(jù)如表2所示。

通過對同一強度等級不同配合比的試驗試塊以及是否摻入減水劑等情況而得出的抗壓強度值列出關(guān)系曲線圖如圖1～圖4所示。

表2 試塊抗壓強度試驗數(shù)據(jù)表

2 試驗結(jié)果分析

粉煤灰混合料的強度等級主要受到水泥粉煤灰配合比的影響及是否摻有減水劑等方面的影響，砂率對其也有一定的影響。通過采用不同的強度等級，并且在相同的強度等級下采用不同的水泥粉煤灰配合比，以及是否采用減水劑等條件下進行室內(nèi)試驗，得出結(jié)果如圖1～圖4所示，對其進行比較分析，得出以下幾個結(jié)論:

1)從圖1～圖4中分析可以看出，各個強度等級的混合料在60 d以前強度增長比較快，強度已經(jīng)達到了設(shè)計強度的90%左右，而60 d以后強度增長緩慢，因此，在強度取值時，盡量根據(jù)工程特點選用60 d齡期作為標準值，這樣就可以充分利用CFG樁樁身材料的后期強度，對節(jié)約水泥、降低造價具有明顯的意義。

2)從圖1～圖4中分析可以看出，在同一個等級并且在同一個水泥粉煤灰配合比的條件下，早期養(yǎng)護時間特別是在60 d以前，摻入了減水劑的混合料的早期強度增長速度明顯較快。

3)減水劑對混合料的早期強度變化影響較大，因此當混合料強度等級要求較高時，應(yīng)添加減水劑，以保證其強度符合設(shè)計要求。

4)從圖1～圖4中分析可以看出，在同一個強度等級的配合料中，當采用低量粉煤灰配合比和添加減水劑時，在60 d時強度基本上能達到高量粉煤灰配合比和沒有添加減水劑時的混合料的強度，因此，在進行配合比設(shè)計時，應(yīng)該盡量采用低量粉煤灰配合比和添加減水劑，以此來達到降低成本的目的。

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