关于灰土应用、化学反应、强度、检测、施工等的相关探讨 本文简介：
关于灰土应用、化学反应、强度、检测、施工等的相关探讨?????伴随着各地新城区、经济技术开发区、工业园区的开发建设，灰土作为建筑材料在地基处理、路基处理、构筑物基础、沟槽回填等的应用中越来越普遍。这是因为，经灰土处理后，对于素土来说，不透水性、稳定性、强度都有了很好的改善。为什么会产生这样的效果，我
关于灰土应用、化学反应、强度、检测、施工等的相关探讨 本文内容：
关于灰土应用、化学反应、强度、检测、施工等的相关探讨
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伴随着各地新城区、经济技术开发区、工业园区的开发建设，灰土作为建筑材料在地基处理、路基处理、构筑物基础、沟槽回填等的应用中越来越普遍。这是因为，经灰土处理后，对于素土来说，不透水性、稳定性、强度都有了很好的改善。为什么会产生这样的效果，我们知道，不论生石灰、消石灰，水化后和土壤中的二氧化硅或三氧化二铝以及三氧化二铁等物质结合，即可生成胶结体的硅酸钙、铝酸钙及铁酸钙，将土壤颗粒胶结起来，使灰土有了较高的强度和抗水性。灰土逐渐钙化，增加了土壤颗粒间的附着强度。另外，根据笔者施工经验，素土不同，相应的灰土强度也不同，一般情况下，以粘性土配制的灰土强度比砂性土强度高1~2倍。这一点你可以通过CBR实验①或无侧限抗压强度比较出来。原因是粘性土颗粒细，活性大，因此与石灰化学反应后胶结强度相比较砂性土来说当然高了。在**，房渣土作为灰土的填料也是可用的，但必须过筛。用它配制的灰土强度并不比其他的土壤配制的低，有时反而较高，因房渣土中含有较多的活性矿物质。
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从石灰这方面说，在石灰有效GaO+MgO含量一定、素土材料一定时，灰土强度在一定范围内随含灰量的增加而增加。但超过限度后，灰土的强度反而会降低。这是因为消石灰（化学式G(OH)2）在钙化过程中会析水，增加了消石灰的塑性。最佳石灰与土的体积比为3:7，俗称“三七灰土”，实际相当于石灰与土的质量比为12:88。密实度高的三七灰土强度高，水稳定性也好。密实度可用干容重控制。28天的三七灰土抗压强度可达到0.5~0.7兆帕，200~300年龄期的灰土的抗压强度可达8~10兆帕。亚粘土或粘土制作的三七灰土试件，在室内养护7天后亲水48小时的变形模量为10~15兆帕，养护28天浸水48小时的变形模量32~40兆帕。
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因此，在构筑物对地基承载力要求不太高的情况下，应用灰土改善地基承载力，不仅稳定，而且经济，原料来源广泛便于实施，所以应用较广。不仅现代，其实灰土作为建筑材料在中国有着悠久的历史。公元六世纪时，**西善桥的南朝大墓封门前地面即是灰土夯成的。北京明代故宫大量应用灰土基础，三大殿的台基下部即用灰土夯成。清雍正十一年（1733）颁布的《工部工程做法则例》中对灰土的用料配合比和施工方法都阼了详细的规定。从北京400多年前的城墙基础收集到的灰土，抗压强度达到5.8兆帕以上，容重达2300公斤／米3。
1971年，从1677年在北京建造的古墓后墙上取下的灰土块，经烘干后抗压强度达10兆帕，其变形模量达3880~5280兆帕。灰土材料还可用于一些水工构筑物。**西三源县**桥的护堤即是用灰土建造的。北京故宫后门外的护城河石护岸后面，有一道用灰土造的衬里，顶面厚1M，底面后1.7M，表面坚硬似花岗岩，它不但能抵抗后面的土压力，同时也能起到防止渗漏的作用。1949年以后，中国在达规模的基本建设中，广泛采用灰土作为建筑物和构筑物的基础。80年代采用灰土作为基础的房屋已高达6~7层。此外，在地基处理工程中，灰土不仅作为一般基础的垫层材料，也有用作挤密桩加固地基的土壤，称灰土桩。用灰土做游泳池四壁的衬里能防止池水渗漏。
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灰土基础的施工，总结施工经验，要想避免早期拱包影响下一道工序的施工，例如：因块灰消解不彻底，头天施工，第二天便会发现地基上布满了许多小蘑菇，有时甚者，一个月后个别地方还会出现拱包现象。这是因为石灰中的过火石灰颜色较深，结构密实，表面包覆一层熔融物，与水反应（即：熟化）较慢，体积慢慢膨胀，时间一长，就在地基表面顶出一个个小包。这里我举个工程实例，在**新城区**路及昆仑大道4﹟路施工中，沥青混凝土油面铺筑后过了一个多月了，竟然还有拱包现象，原因就在于此。所以，灰土所选用的石灰最好采用磨细生石灰粉或者块灰浇以适量水经放置24小时变成粉状的消石灰（主要成分：Ga
(HO)），并最好过5mm的筛，过筛有一个好处是能把欠火石灰隔除；另外，土的粒径不宜超15mm，因此也须过筛，这样便于拌合均匀。应用到施工现场，要控制最佳含水量，含水量过大，要多次用挖机或梨子翻晒，含水量偏小，要适量喷洒水，以确保能接近最佳含水量要求，这样更加容易压实。灰土在下入基槽前，应先在基槽底部夯打一遍，然后将办好的灰土按指定地点倒人槽内。人工夯筑灰土时，第一层虚铺25cm，第二层22cm，以后各层21cm，夯实后均为15cm。采用微型振动压路机须铺虚土20~25厘米，先静压一遍，再弱震两遍，后强震两遍，一般都能满足压实要求。没有微型振动压路机，采用蛙式夯等简易机械时，夯窝要各自相互搭接，夯击的遍数以使灰土的压实度达到规范要求为准。
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这个压实标准如何测定？另外要求的灰剂量如何检测控制？大家知道，生石灰粉或消石灰掺入土中，随着灰剂量的增加，相对应的灰土的最大干密度也逐渐减小。那么，为了检测灰土的压实度，我们需要做击实试验确定它的最大干密度，通常我们都是这样检测的：例如设计为6%灰土，在实验室我们只做6%灰土的最大干密度作为标准，现场再测出压实灰土样的干密度，用这个干密度与最大干密度相比较，求出压实度（单位：%）。但实际施工中，你绝对不可能做到所有压实灰土的灰剂量都是6%，如果某些地点灰剂量低于6%，譬如灰剂量为5%，则同样碾压，相应实际干密度就较6%灰土大一些，造成测算结果偏大，甚者如果灰剂量很低，比如仅为1%，接近素土，那么测出的干密度就较大，造成测算结果有可能超100%；反之，如果灰剂量非常高，例如达到10%，则测出的干密度就相对较小，尽管压实遍数没有减少甚至比通常多碾压几遍，也很难达到设计压实度要求，笔者在河南徐亳高速施工时经常遇到这养的问题。既然我们按设计剂量要求采取各种措施尽量掺配均匀，但实际做不到，那么如何检测才能真实判断出灰土的压实情况？让业主方、监理方、施工方都信服，对检测结果不产生异议。笔者认为，无论哪个工地，对于一定的土源和一定的石灰源，对应设计灰剂量，我们可以在设计灰剂量上下按2%的灰剂量幅度差分别按照JTJ057—94做五组击实试验确定对应（包括设计剂量）5个灰剂量灰土的最大干密度，通过这5个灰剂量及对应的最大干密度，用线性回归法作出一个灰剂量与最大干密度的回归方程，在直角坐标系中画出该直线。则近似的每种灰剂量均可求出相对应的最大干密度，这样在实地检测时，对应工地某个点的实测干密度所称过的土样，我们只须用EDTA法测出这个点灰土样的灰剂量，则用该灰剂量带入上述回归方程，就可近似知道该测点的最大干密度，用实测干密度与这个算出的最大干密度相比较即可求得该点的压实度。
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关于灰剂量的测定，笔者认为有两个问题需要施工参与方改变认识：一是测定灰剂量所应执行的标准灰剂量曲线问题。通常，当设计既有6%又有8%灰土时，对于6%灰土，我们通过五点法（即分别对灰剂量为2%、4%、6%、8%、10%的灰土样用EDTA滴定法确定相应的EDTA二钠标准液耗量，然后根据这五点画图）作出一个灰剂量和EDTA二钠耗量相互对应的标准曲线，检测6%灰土时就执行这个标准曲线；对于8%灰土，我们也是分别对预先配好的4%、6%、8%、10%、12%的灰土样同样的方法五点法作出一个标准曲线来执行。这样问题就出来了，对于确定的土源及确定的石灰源，理论上，上述两个标准曲线中，对应4%、6%、8%的灰土标准样所消耗的EDTA二钠标准溶液的数量应该是相同的。但是，由于人的因素等各种原因，执行起来结果并不一致。因此笔者认为，今后在检测灰土的灰剂量时，当设计既有5%、6%、7%和8%及12%灰土时，一旦土源和石灰源确定了，我们只须作一个灰剂量标准曲线执行就可以了。完全没有必要分别作出对应的标曲来执行，以避免执行标准不统一问题。另外一个问题是：不要以某几个点的灰剂量不足来武断的判定该区段的掺灰量不够，认为施工单位偷工减料，而要综合平衡一下，总量控制，施工作业时作出相关记录资料，由监理、业主等监督方签字认可；只要压实度满足要求，那么它的不均匀性我们可以放过。但是也不是说放任不均匀性，这个地方一点灰没有，那个地方灰剂量超出两倍，这需要业主、质监特别是监理方加强监督管理，更需要施工方自觉认真对待，很不均匀的要采取措施多搀和几遍，经常用手抓法闻闻，可粗略判定含灰量多少。
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