水泥摻入比和齡期對(duì)水泥土強(qiáng)度的影響

余嘯宇

（北京市十一學(xué)校， 北京 100039）

0 前言

在當(dāng)前的室內(nèi)試驗(yàn)中，直接選擇現(xiàn)場(chǎng)淤泥質(zhì)黏土，利用濕法，直接制作成為水泥土試樣來(lái)開(kāi)展試驗(yàn)。本文主要是針對(duì)變化的規(guī)律進(jìn)行分析[1-7]。

1 試驗(yàn)研究方案及過(guò)程

1.1 土樣物理力學(xué)性質(zhì)

本文選擇昆山淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，其物理力學(xué)指標(biāo)見(jiàn)表1。

1.2 試驗(yàn)研究方案

普通硅酸鹽水泥采用P.O32.5級(jí)和P.O42.5級(jí)，按照濕法，選擇6種不同摻入比進(jìn)行試件的制作，并且實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)護(hù)，并開(kāi)展無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，其方案見(jiàn)表2。

2 試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1 水泥土無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度與齡期關(guān)系

無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度會(huì)隨著水泥土齡期的增長(zhǎng)而逐漸增強(qiáng)，并且在不同的齡期，其增長(zhǎng)的速度與增長(zhǎng)的強(qiáng)度都有所不同，具體見(jiàn)圖1所示。

表1 土體物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)一覽表

表2 水泥土室內(nèi)配比方案

注：1.無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、固結(jié)試驗(yàn)3個(gè)試件為一組，剪切試驗(yàn)4個(gè)試件為一組；

2.水泥以“金貓”牌為主，用“固塔”牌做主要項(xiàng)目的對(duì)比試驗(yàn)；

3.序號(hào)“5、6”固化劑為P.O 42.5級(jí)水泥，其它均為P.O32.5級(jí)水泥。隨著水泥摻入比變化(8%～20%)，水泥土齡期（7d、28d、90d、180d）與無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度間有下列近似關(guān)系：

qu(180d)＝（1.2～1.4）qu(90d)＝（2.2～2.8）qu(28d) ＝（3.7～4.3）qu(7d)；齡期為28d時(shí)；qu(20%)＝2.6 qu(8%)；齡期為90時(shí)：qu(20%)＝2.7qu(8%)；齡期為90 時(shí)：qu(20%)＝2.8qu(8%)。

摻入比為 15%時(shí)，qu(180d)＝1.2qu(90d)＝2.6qu(28d)＝3.9qu(7d)。

圖1 水泥土qu與齡期關(guān)系曲線

2.2 水泥土無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度與水泥摻入比關(guān)系

隨著水泥摻入比的增加，水泥土無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度也會(huì)增大，具體關(guān)系見(jiàn)圖 2所示。

圖2 水泥土qu與摻入比關(guān)系曲線

在不同的時(shí)期，其摻入比與無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度的關(guān)系有所不同，其中在 90d和180d其增長(zhǎng)幅度最大，其余階段增長(zhǎng)幅度相對(duì)接近。在一定齡期下，摻入比不同，其對(duì)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度帶來(lái)的影響也會(huì)有所差異。在90d和180d產(chǎn)生的影響最大，尤其是當(dāng)摻入比大于12%的時(shí)候，其帶來(lái)的影響最為明顯。

2.3 無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度與水灰比關(guān)系

從圖 3可以了解到，隨著水灰比的增大，水泥土無(wú)側(cè)抗壓強(qiáng)度會(huì)降低，其中在90d降低最為明顯，在7d和28d的降低幅度基本一致。

齡期為7d時(shí)，qu(水灰比為1.0)＝0.54 qu(水灰比為0.4)；齡期為28d時(shí)，qu(水灰比為1.0)＝0.58qu(水灰比為0.4)；齡期為90d時(shí)，qu(水灰比為1.0)＝0.54qu(水灰比為0.4)。

圖3 水泥土qu與水灰比關(guān)系曲線

2.4 水泥等級(jí)與無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度關(guān)系

圖4 為水泥土無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度與水泥等級(jí)關(guān)系曲線。

圖4 水泥土qu與水泥等級(jí)關(guān)系曲線

由圖4可知，水泥土摻P.O 42.5水泥的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度皆高于P.O 32.5水泥的，與水泥膠砂強(qiáng)度高低相吻合，但水泥等級(jí)對(duì)水泥土無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度影響較小。

3 結(jié)論

總而言之，隨著齡期和摻入比的增加，水泥土無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度隨之提高。當(dāng)處于一定齡期時(shí)，摻入比不同，帶來(lái)的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度的影響也有所差異。另外，隨著水灰比的增加，水泥土無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度會(huì)降低，而水泥等級(jí)不會(huì)帶來(lái)明顯的影響。

[1]龔曉南.地基處理新技術(shù)[M]. 西安：陜西科學(xué)技術(shù)出版社，1997.(Gong Xiao-nan. New technology of foundation treatment[M].Xian: Science and technology press of ShanXi.1997.(in Chinese))

[2]潘林有.溫州軟土水泥土強(qiáng)度特性規(guī)律的室內(nèi)試驗(yàn)研究[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2003,22 (5):863-865.(Pan Lin-you. Laboratory testing study on the strength regularity of wenzhou soft cement-soil[J].Chinese Journal of rock mechanics and engineering.2003,22 (5):863-865.(in Chinese))