水泥土的性能及其在国外的应用（下）

许贤敏 付庚
[1]河北大地土木工程有限公司 [2]石家庄消防支队

文章摘要:美国亚利桑那州的皮马县(PtmaCounty)为河岸的边坡加固使用了大量的水泥土。该县要求水泥土7天的最低抗压强度为5．2MPa。水泥用量增加了2个百分点，以便提高抗冲刷能力和适应现场的变化。这样，7天的抗压强度约为6．9MPa。为了在施工期间易于进行质量控制试验，该县规定根据一天的抗压强度来确定合格标准。对于当地常用的土种，其1天的抗压强度一般为7天值的50-60％。
文章主题:水泥土 抗压强度 水泥用量 施工期间 河岸 质量控制 试验 增加 合格标准 国外

文章内容：水泥土的性能及其在国外的应用(下)河北大地土木工程有限公司许贤敏石家庄消防支队付庚美国亚利桑那州的皮马县()为河岸的边坡加固使用了大量的水泥土.该县要求水泥土7天的最低抗压强度为5.2.水泥用量增加了2个百分点,以便提高抗冲刷能力和适应现场的变化.这样,7天的抗压强度约为6.9.为了在施工期间易于进行质量控制试验,该县规定根据一天的抗压强度来确定合格标准.对于当地常用的土种,其天的抗压强度一般为7天值的50-60%.5.特殊条件5.1强度与耐久性的关系在许多水泥土工程中,强度和耐久性条件都是必须满足的,以便达到满意的使用寿命.然而常规的做法是用抗压强度去求最少的水泥用量.图6所示为水泥土的抗压强度与耐久性之间的一般关系.从这些曲线清楚可见,5.52的抗压强度对于任何土壤都是足够了的,但此抗压强度高于大多数土的需要值,所以设计是安全的,但价格较贵.5.2抗压强度试件的尺寸国外使用的试件是圆柱体,其直径为,高度为15,其高径比(/)为1.15.普通表4美国陆军工兵部队的耐久性要求2次干一湿或冻一融循稳定土的种类环后允许的最大重量损失(试件初重量的%)粒状土,&;粒状土,&;10粉土粘土886混凝土圆柱体试件的高径比为2.00.从技术观点来看,/=2.0的试件能更准确地测定抗压强度,因为/较小的试件会产生复杂的应力情况.然而在表5美国陆军工兵部队无侧限抗压强度国外的水泥土试验中,却经常使用高径比为的最低标准1.15(较小)的试件.乘1.10的系数即得/=2.0试件的抗压强度值.5.3反应较差的砂土偶尔也会遇到某些砂土是不能用正常的水泥用量进行处理的.早期的研究表明,酸性的有表5美国陆军工兵部队无侧限抗压强度的最低标准稳定土层7天时最小的无侧限抗压强度()柔性路面刚性路面?50?2004年第6期吉林建材机物质对水泥土有一种不利的影响.国外的研究结果证明,有机质含量和值并不是构成砂土反应不良的一个指标.然而有机质含量大于2%或值低于5.3的砂土,十之八九是不能与水泥起正常反应的.这些土在用于水泥土之前,需要进行专门的研究.5.4抗硫酸盐性能和普通混凝土一样,硫酸盐通常也会侵蚀水泥土.国外的研究结果证明,用水泥处理的粗粒土和细粒土的抗硫酸盐侵蚀的性能有所不同,而且是粘土和硫酸盐浓度的函数.据国外资料报道,硫酸盐同粘土的反应比硫酸盐同水泥的反应更加有害,对细粒水泥土的损害速度比对粗粒水泥土更快些.另外,在水泥土拌合物中增加水泥的用量,比改用抗硫酸盐水泥更有利.6.施工方法在水泥土的施工中,其目的在于获得一种拌合均匀,充分压实和充分养护的材料.当土或地基是冻结的,或气温低于7.2"时,就不应拌合或铺设水泥土.然而一般的做法是在气温不低于4.4℃时可继续施工.当气温可能达到冰点时,水泥土应予防冻保护至少7天.水泥土施工一般要加的水相当于下雨量为25-75,所以下小雨时不应推迟施工.然而在大部分水已经加入拌合物中,再遇到下大雨就有害了.在撒布水泥时若遇下雨,应停止撒布水泥,而已经撒布的水泥应尽快拌入土中.压实作业要立即开始,并连续作业,直至水泥土完全压实时为止.在拌合物压实后,再下雨就不怕了.7,水泥土在国外的应用水泥土主要用作沥青和混凝土路面下的基层材料.其他用途包括大坝和路堤的边坡加固;沟槽,水库和浅湖的衬垫:大体积水泥土筑堤和地基稳定.7.1路面基层自从1915年在美国佛罗里达州萨拉索塔()市,用路犁把贝壳,砂子和水泥拌合并压实,建成一条街道之后,水泥土就成为公路的基土稳定的一种用途最为广泛的材料了.迄今为止已经用水泥土建造了相当于7.3宽的路面6.1万多公里.水泥土主要用作街道,公路和机场道面的路基.当采用柔性路面时,通常在水泥土路基上铺设热拌沥青磨耗层.在混凝土路面下用水泥土作为路基,用以防止在重型货车交通和潮湿条件下细粒路基土的唧泥问题.此外,水泥土路基还为路面提供了一个均匀而坚实的下卧层,在路面接缝处能传递较大的荷载.在铺设混凝土时,水泥土路基还为施工设备用作坚固,稳定的工作平台.损坏的柔性路面同水泥一起重复利用,可造成一种新的水泥土路基.重复利用提高了路基的强度,而且不必挖掉原来的路基和基层材料,也不必使用大量昂贵的新的路基材料.此外,原来的坡度线和排水方向均可保持不变.如果旧的沥青路面是容易破碎的,那么把它夹杂在水泥土的拌合物中是令人满意的.另一方面,如果沥青面层大都保持原来的柔性,那么最好是挖掉而不要掺在拌合物中.水泥土路基的厚度取决于各种2004年第6期吉林建材?51?因素:(1)路基的强度;(2)路面设计的期限;(3)交通与荷载条件(包括车辆轴重的分布和容量(4)混凝土或沥青磨耗层的厚度.美国硅酸盐水泥协会(),美国各州公路与运输工作者协会(),和美国陆军工兵部队()都为水泥土路基的厚度提出了设计方法.使用中的水泥土路基的厚度大都为152.对于次要道路,居住区街道和轻型交通量的飞机场,业已证明此厚度是能满足使用要求的.在路基承载力较大和轻型交通量的有利条件下,100—127厚路基的使用情况也属良好.主要路面和高交通量的次要路面,用178-203厚的水泥土路基可提供良好的性能.虽然厚度大于228的水泥土路基是不常用的,但是某些机场和重工业路面工程,已经使用了多层路基,其总厚度可达810.自从1975年以来,在美国的17个州中已经用当地的土同水泥和粉煤灰一起,建造了大量的水泥土路基了.7.2边坡加固第二次世界大战后,美国的大平原和南部中区,迅速掀起了修建水利工程的高潮.上游边坡加固需要的质量良好的乱石,在许多工程所在地十分缺乏.从远处的采石场把乱石运到工地,其昂贵的费用严重地影响着某些地区工程在经济上的可行性.美国垦务局()首先致力于水泥土稳定性的研究,用以代替传统的乱石.实验室的研究表明,用砂土制备的水泥土可用作耐久的抗冲刷面层.美国垦务局于1951年修建了一条全尺寸的试验工段.把试验工段的位置选在科罗拉多州东部邦尼()水库的东南岸,这是因为那里的自然条件十分恶劣:每年多次的冻一融循环,还有冰和波浪的冲击