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水泥土搅拌桩法的加固机理 |
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| 水泥土搅拌桩法是以水泥作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械，将固化剂(浆体或粉体)和地基土强制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体的地基处理方法。 水泥土双向搅拌桩法的加固机理 水泥与土拌和后要产生一系列的物理化学反应。这些物理化学反应与混凝上的硬化机理不同，混凝土的硬化主要是在粗填充料中进行水解和水化作用，凝结速度较快;而在水泥土中，由于水泥渗量少，且水泥的水解和水化反应完全是在土的围绕下进行的，所以硬化速度缓慢而且复杂，目前一般认为水泥加固软土的机理如下: ①水泥的水解和水化反应。当水泥渗入软土中时，水泥颗粒表面的矿物很快与软土中的水发生强烈的水解和水化反应，生成氢氧化钙、含水硅酸钙、含水铝酸钙及含水铁酸钙等水泥水化物。 ②离子交换和团粒化作用。黏土中的二氧化硅遇水后形成硅酸胶体微粒，其表面带有的钾离子或钠离子与水泥水化生成的氢氧化钙中的钙离子进行当量离子交换，使土颗粒分散度降低，产生聚结，形成较大的团粒，提高了土体的强度；另外，水泥水化后生成的凝胶粒子的比表面积比水泥颗粒的比表面积约大1000倍，具有很大的表面能，吸附力很强，能使团粒进一步结合起来，形成水泥土的团粒结构，进一步提高水泥土的强度。 ③硬凝反应，随着水泥水化反应的进行，溶液中析出大量的钙离子，当钙离子的数量超过离子交换的需要量后，在碱性环境中，组成黏粒矿物的二氧化硅与三氧化铝的一部分或大部分与钙离子产生化学反应，并逐渐生成不溶于水的稳定的铝酸钙、硅酸钙及钙黄长石的结晶水化物，这些化合物在水中和空气中逐渐硬化，提高了水泥强度，且其结构比较致密，水分不易侵入，从而使水泥土具有足够的水稳定性。 ④碳酸化作用。水泥水化物中游离的氢氧化钙能吸收水中和空气中的二氧化碳，反应生成不溶于水的碳酸钙，这种反应也能增加水泥土的强度，不过增长较慢，幅度也较小。 |
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