【正文】 水化反應(yīng) ?(二 )粘土顆粒與水泥水化物的作用 ?(三 )碳酸化作用 第二節(jié) 加固機(jī)理 ?(一 )水泥的水解水化反應(yīng) ：減少了軟土中的含水量，增加土粒間的粘結(jié)，水泥與土拌合后，水泥中的硅酸二鈣、硅酸三鈣、鋁酸三鈣以及鐵鋁四鈣等礦物與土中水發(fā)生水解反應(yīng)，在水中形成各種硅、鐵、鋁質(zhì)的水溶膠，土中的 CaSO4大量吸水，水解后形成針狀結(jié)晶體。 第二節(jié) 加固機(jī)理 ?(一 )水泥的水解水化反應(yīng) ?⑴硅酸三鈣：在水泥中含量最高 (50％ )，是決定強(qiáng)度的主要因素。 ⑵硅酸二鈣：在水泥中含量較高 (25%)，它主要產(chǎn)生后期強(qiáng)度。 ⑶鋁酸三鈣：占水泥總量的 10％左右，水化速度最快，促進(jìn)早凝。 第二節(jié) 加固機(jī)理 ?(一 )水泥的水解水化反應(yīng) ?⑷鐵鋁酸四鈣：占水泥總量的 10％作用，能促進(jìn)早期強(qiáng)度。 ⑸硫酸鈣：含量 3％左右，生成 “ 水泥桿菌 ” 狀的化合物，能將大量自由水一結(jié)晶水形式固定下來，使土中自由水減少。 第二節(jié) 加固機(jī)理 ?(二 )粘土顆粒與水泥水化物的作用 ? 粘土顆粒帶負(fù)電，吸附陽離子，形成膠體分散體系。表面帶有鉀離子或鈉離子，可與水泥水化反應(yīng)的鈣離子進(jìn)行離子交換，產(chǎn)生凝聚，形成較大的團(tuán)粒，提高土體強(qiáng)度。 第二節(jié) 加固機(jī)理 ?(二 )粘土顆粒與水泥水化物的作用 ? 在堿性環(huán)境下，溶液中析出大量的鈣離子，與二氧化硅或三氧化鋁產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生成不溶于水的鋁酸鈣等結(jié)晶水化物。在水中和空氣中逐漸硬化，提高水泥強(qiáng)度，使水泥具有足夠的水穩(wěn)定性 。 第二節(jié) 加固機(jī)理 ?(三 )碳酸化作用 ： 水泥水化物中游離的氫氧化鈣吸收水中和空氣中的二氧化鈣，發(fā)生碳酸化作用，生成不溶于水的碳酸鈣。使地基土的分散度降低，強(qiáng)度和防滲性能增強(qiáng)。 第二節(jié) 加固機(jī)理 ?水泥與地基土拌合后經(jīng)上述的化學(xué)反應(yīng)形成堅(jiān)硬樁體，同時(shí)樁間土也有少量的改善，從而構(gòu)成樁與土復(fù)合地基，提高地基承載力，減少了地基的沉降。 第二節(jié) 加固機(jī)理 ?二、水泥粉噴體噴射深層攪拌加固機(jī)理 ?采用水泥粉體、生石灰和消石灰等粉體固化劑，粉體固化劑與原狀土攪拌混合后，使地基土和固化劑發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，生成穩(wěn)定的水泥土或石灰土。 水泥粉體加固原理同水泥漿體。 第二節(jié) 加固機(jī)理 ?三、石灰粉噴體噴射深層攪拌加固機(jī)理 ? ? ? ? ? 第三節(jié) 物理力學(xué)性能 ?一、樁身材料 ?固化劑、外加劑、水組成的混合料 ? 固化劑： 水泥類、石灰類 及瀝青類和化學(xué)材料類 ?水泥：硅酸鹽、普硅，礦渣、火山灰和石膏。水泥種類需與被加固土質(zhì)相適應(yīng)。 ?石灰：生石灰、消石灰等 ?外加劑：粉煤灰、 木質(zhì)素磺酸鈣、石膏、三乙醇胺、氯化鈉、氯化鈣和硫酸鈉等外摻劑。 第三節(jié) 樁身材料及物理力學(xué)性能 ?二、物理性質(zhì) 水泥摻入比 α ω為 水泥摻入量 α 為 第三節(jié) 物理力學(xué)性能 ?二、物理性質(zhì) (1)含水量 水泥土的含水量低于原狀土樣含水量 %～% ，并且隨水泥摻入比的增加而減小。 (2)重度 水泥土的重度比天然軟土的重度增加 %～% ，不會(huì)對(duì)下臥層產(chǎn)生過大附加荷載，不會(huì)產(chǎn)生較大附加沉降。 (3)滲透系數(shù) 水泥摻入比越大，齡期越長(zhǎng)，滲透系數(shù)越小。 第三節(jié) 物理力學(xué)性能 ?三、水泥土的力學(xué)性質(zhì) (1)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的影響因素 (2)抗拉強(qiáng)度 (3)抗剪強(qiáng)度 (4)變形模量、壓縮系數(shù)和壓縮模量 第三節(jié) 物理力學(xué)性能 ?三、水泥土的力學(xué)性質(zhì) ?1)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度及其影響因素 水泥土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度一般為 300～4000kPa，即比天然軟土大幾十倍至數(shù)百倍。其變形特征隨強(qiáng)度不同而介于脆性體與彈塑體之間。 ?影響 水泥土的 無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的因素 有： 水泥摻入比、水泥標(biāo)號(hào)、齡期、含水量、有機(jī)質(zhì)含量、外摻劑、養(yǎng)護(hù)條件及土性 等。 第三節(jié) 物理力學(xué)性能 ?三、水泥土的力學(xué)性質(zhì) ?1)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度及其影響因素 ①水泥摻入比對(duì)強(qiáng)度的影響 ②齡期對(duì)強(qiáng)度的影響 ③水泥標(biāo)號(hào)對(duì)強(qiáng)度的影響 ④土樣含水量對(duì)強(qiáng)度的影響 ⑤土樣中有機(jī)質(zhì)含量對(duì)強(qiáng)度影響 ⑥外摻劑對(duì)強(qiáng)度的影響 ⑦養(yǎng)護(hù)方法 第三節(jié) 物理力學(xué)性能 ?三、水泥土的力學(xué)性質(zhì) ?① 水泥摻入比對(duì)強(qiáng)度的影響 ? 水泥土的強(qiáng)度隨著水泥摻入比的增加而增大。 ?當(dāng) 5%時(shí)，水泥與土的反應(yīng)過弱，水泥土固化程度低，強(qiáng)度離散性也較大，故在實(shí)際施工中， 選用的水泥摻入比必須大于 7%。 第三節(jié) 物理力學(xué)性能 ?三、水泥土的力學(xué)性質(zhì) ?② 齡期對(duì)強(qiáng)度的影響 水泥土的 強(qiáng)度隨著齡期的增長(zhǎng)而提高 ，一般在齡期超過 28d后仍有明顯增長(zhǎng)。 ?③水泥標(biāo)號(hào)對(duì)強(qiáng)度的影響 水泥土的 強(qiáng)度隨水泥標(biāo)號(hào)的提高而增加 。水泥標(biāo)號(hào)提高 100號(hào)，水泥土的強(qiáng)度fcu約增大 (50～ 90)%。如要求達(dá)到相同強(qiáng)度，水泥標(biāo)號(hào)提高 100號(hào)，可降低水泥摻入比 (2～ 3)%。 第三節(jié) 物理力學(xué)性能 ?三、水泥土的力學(xué)性質(zhì) ?④ 土樣含水量對(duì)強(qiáng)度的影響 水泥土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度隨著土樣含水量的降低而增大。一般情況下，