水泥固化土
固化土湿淤泥固化成品单价核算
1、湿淤泥凉晒: 挖淤泥装车每一立方米淤泥需挖机转运二次,运输、摊平、及铺钢板，每一立方米成品固化土需用1.8立方米湿淤泥,每一立方米湿淤泥运输单价为13.5元，【装车淤泥转运二次装车每次一立方米2.5元×2次=5元，运输淤泥每立方米5.2元，淤泥摊平每立方米3元，钢板每立方米0.3元，合计13.5元】每1立方米单价为【1.8立方米×1立方米运费13.5元＝24.3元】2、水泥: 重量3％，一立方米成品固化土需用凉晒干土1800公斤,水泥是土的重量3％，水泥1800×3％=54公斤，每吨水泥价格为335元，每1立方米单价为【0.054吨水泥×水泥单价335元／吨=18.09元】3、耕地旋耙搅拌: 每凉晒一层湿淤泥厚度为0.35米，耕地、旋耙各二遍，每耕地80元／亩，每0.12元/㎡，每旋耙60元／亩，每0.09元/㎡，每1立方米成品固化土需用凉晒淤泥、5㎡。
每1立方米单价为【（0.12+0.09）×2遍×5㎡=2.1元】4、铺水泥人工费: 每1立方米成品固化土需用水泥54公斤，每凉晒一层湿淤泥后,每200元/工日, 铺设水泥600㎡。
每1立方米成品固化土需用铺设水泥5㎡。
每1立方米单价为【220÷600×5㎡=1.83元】5、钢渣: 钢渣重量25％,一立方米成品固化土需用凉晒干土1800公斤,钢渣是土的重量25％，钢渣重量1800×25％=450公斤，钢渣由堆场运至场地装车每车60元,运输每50吨一车135元,每层凉晒后土层摊铺钢渣93㎏/㎡,摊铺机械费用为装载机一台班2400元,摊铺面积为5000㎡。
摊铺面积（50吨钢渣÷0.093㎏/㎡）=537㎡钢渣每平方米运输价格（195÷537）=0.36元钢渣每平方米摊铺价格（2400÷5000）=0.48元每1立方米成品固化土需用凉晒土5㎡。
干湿-冻融循环下水泥固化淤泥土的力学性能与裂隙发育特征
第40卷第1期2021年1月硅㊀酸㊀盐㊀通㊀报BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY Vol.40㊀No.1January,2021干湿-冻融循环下水泥固化淤泥土的力学性能与裂隙发育特征陶㊀攀(黄河水利职业技术学院水利工程学院,开封㊀475004)摘要:针对水泥固化淤泥土性能受干湿-冻融循环效应的影响,开展了不同干湿-冻融循环次数下的土体三轴剪切试验㊁CT 扫描试验和SEM 扫描试验,研究了干湿-冻融过程中水泥固化淤泥土的力学特征和微结构损伤规律㊂结果表明:水泥固化淤泥土的应力-应变曲线呈应变硬化特征,内摩擦角与黏聚力指标随干湿-冻融循环次数增加而逐渐减小,且分别表现为指数型和线性衰减趋势;根据二值化的CT 扫描图像定量分析了裂隙演化规律,发现试样的裂隙率随干湿-冻融循环次数增加呈指数型增加;由SEM 扫描试验可以观测到干湿-冻融循环后试样中的水泥基胶结物流失,颗粒间密实度下降,这是导致水泥固化淤泥土发生裂隙扩展与力学性能弱化的微观机制㊂关键词:水泥固化淤泥土;干湿-冻融循环;三轴剪切试验;力学性能;裂隙发育特征;微观形态中图分类号:TU525㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀文章编号:1001-1625(2021)01-0034-07Mechanical Properties and Crack Development Characteristics of Cement-Solidified Mud Soil under Dry-Wet-Freeze-Thaw CyclesTAO Pan(College of Hydraulic Engineering,Yellow River Conservancy Technical Institute,Kaifeng 475004,China)Abstract :In order to study the effect of dry-wet-freeze-thaw (short as D-W-F-T)cycle on the properties of cement-solidified mud soil,triaxial shear tests,CT scan tests and SEM scan tests were carried out under different times of D-W-F-T cycle,and the mechanical characteristics and microstructure damage rules of cement-solidified mud soil were studied.The results show that the stress-strain curves of cement-solidified mud soil shows the strain hardening type.The internal friction angle and cohesion index gradually decrease with the increase of the number of D-W-F-T cycles,and the trend of exponential and linear decay are presented,respectively.The cracking evolution rules of the samples are quantitatively analyzed based on the binary CT scan images.It is found that the crack content of the sample increases exponentially with the increase of the number of D-W-F-T cycles.It is also observed by SEM scanning test that the D-W-F-T cycle causes the loss of cement-based materials in the samples and the decrease of compaction between particles,which is the microscopic mechanism that leads to the crack expansion and the mechanical properties weakening of cement-solidified mud soil.Key words :cement-solidified mud soil;dry-wet-freeze-thaw cycle;triaxial shear test;mechanical property;crack development characteristic;micromorphologic㊀收稿日期:2020-08-03;修订日期:2020-09-22基金项目:河南省科技指导项目(2019ZD0194);河南省高等教育教学改革研究与实践项目(2019SJGLX736)作者简介:陶㊀攀(1983 ),男,讲师㊂主要从事岩土工程材料方面的研究㊂E-mail:cmw9804@ 0㊀引㊀言我国长江三角洲流域和沿海地区有大量淤泥质土体[1]㊂这种土体主要由碎屑矿物和黏土矿物组成,具有孔隙度高,压缩性强,强度低等工程特性㊂淤泥土具有较强的压缩性和明显的裂隙性与节理发育特性,且易受赋存条件变化的扰动所影响[2]㊂在环境与荷载影响下,淤泥土内部易受到结构性扰动,引起地基土的附加变形,从而使得上层建筑的稳定性受到严重影响[3]㊂在天然的状态下,相关地区的淤泥土有一定的承第1期陶㊀攀:干湿-冻融循环下水泥固化淤泥土的力学性能与裂隙发育特征35㊀载能力,但受到冻融㊁干湿循环等作用的影响后,力学性能会大幅下降[4]㊂为了改善普通淤泥土的力学性能,工程中常采用水泥搅拌加固法进行改性㊂经过水泥搅拌加固法处理后,形成的水泥固化土是由土颗粒㊁水泥颗粒及其它外加剂按一定比例混合㊁搅拌并养护形成的稳定复合材料,其力学性能明显提高[5]㊂由于季节性气候的更替,天然状态下的土体水分赋存状态有明显变化,降雨入渗-蒸发作用与水分冻结-融解作用均会对土体工程性能产生影响㊂当前,已有许多学者对水泥固化土的力学特性和细微观结构受环境效应的影响进行了研究,积累了较为全面的试验资料,例如:李芳菲等[8]通过对经历反复干湿循环作用的水泥固化淤泥试样开展力学测试,发现干湿循环次数㊁水泥掺量对抗剪强度指标存在明显的影响㊂陈四利等[9]基于三轴压缩试验分析了冻融循环作用对水泥固化土的影响,发现冻融循环作用大幅降低了水泥固化土的强度与变形模量㊂汪洪星等[10]对水泥改性淤泥土开展了电镜扫描和压汞分析等细观测试,分析了干湿循环对土体内部细观结构的侵蚀特征㊂Yan 等[11]对经历多次冻融循环作用的水泥固化土开展CT 扫描实验,定量分析了孔隙的演化规律,并探讨了试样内部微观结构的变异机理㊂然而,当前的研究主要关注一种环境效应,就干湿和冻融两种条件影响下的水泥固化土强度变化规律及机理的认识还有所欠缺㊂以水泥固化淤泥土为研究对象,利用三轴固结排水剪切试验与CT 扫描试验对试样的强度特性与裂隙特点进行了分析,并从宏-微观的角度评价了水泥土受干湿-冻融循环影响的规律,为深入认识水泥固化土工程性能提供了参考㊂1㊀实㊀验1.1㊀原材料图1㊀淤泥土的颗粒级配曲线Fig.1㊀Grading curve of silty mud soil 1.1.1㊀淤泥土试样本文所用的淤泥土取样地区为上海浦东地区某滨海地层,采用钻孔取芯法沿深度取样㊂该淤泥土样品取样深度为地下4~5m,颜色呈灰褐色㊂对土样开展基本物理学性能测试,结果如表1所示㊂由表1可知,土体的天然含水率较高,渗透系数为2.05ˑ10-6cm /s,同时具有高液限和高孔隙比的特点㊂根据XRD 衍射试验结果,发现矿物成分包括高岭石(35.1%,质量分数,下同)㊁伊利石(15.4%)㊁蒙脱石(21.2%)㊁石英(27.1%)和绿泥石(2.2%)㊂对淤泥土采用筛分法和比重瓶法开展土颗粒粒径分布分析,得到的土体颗粒级配曲线如图1所示,结果表明采用比重瓶法进行测试时,在溶液中加入分散剂可以使团聚状的黏土颗粒分散,从而提高颗粒粒径分布测量的准确度㊂表1㊀淤泥土的基本物理力学性质Table 1㊀Basic physical and mechanical properties of mud soilMoisture content (mass fraction)/%Density /(g㊃cm -3)Permeability coefficient /(cm㊃s -1)Plastic limit /%Liquid limit /%Plastic index Void ratio 32.4 1.78 2.05ˑ10-627.966.738.80.971.1.2㊀水泥采用普通硅酸盐水泥对淤泥土进行改性处理,该水泥来自芜湖市海螺水泥集团有限公司,细度模数为2.28,比表面积为2975cm 2/g,终凝时间为4.2h,经过28d 标准养护后的试件立方体抗压强度为48.5MPa㊂1.2㊀试样制备采用分层击实的方法进行试样的制备,得到的水泥固化淤泥土样品尺寸为直径38mm,高度80mm㊂按照天然含水率进行水泥固化淤泥土的配制,改性土硅酸盐水泥的掺量为5%㊂制备水泥固化淤泥土试样后,对普通淤泥土和水泥固化淤泥土进行扫描电子显微镜(SEM)试验,结果如图2所示,可以看出普通淤泥土内部的黏土颗粒呈扁平片状结构,石英颗粒呈块状,土颗粒间孔隙多且大㊂采用水泥对淤泥土进行固化改性36㊀水泥混凝土硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第40卷后,土颗粒间形成具有凝胶性的胶结物质,孔隙充填胶结程度提高,颗粒的胶结紧密程度增加㊂图2㊀水泥改性前后淤泥土的SEM照片Fig.2㊀SEM images of mud soil with and without cement modification1.3㊀干湿-冻融循环试验对制备的水泥固化淤泥土试样进行反复干湿-冻融循环试验,该试验经过饱和-干燥和冻结-融解4个步骤㊂首先,将试样放入不锈钢制饱和器内,采用抽气饱和法在室温(25ħ)条件下对土样进行饱和,饱和时间为12h;再将饱和试样取出放在室温条件下自然风干,风干时间为24h;然后,将风干土样放入低温冷冻箱中,在-20ħ的环境中冻结48h;最后,将冷冻试样放入干燥箱中,并在温度30ħ,相对湿度60%左右的环境中静置48h,使土样完全融解㊂1.4㊀力学与细观结构测试方法1.4.1㊀三轴剪切试验利用土工三轴剪切仪对水泥固化淤泥土试样开展三轴固结不排水剪切测试,围压设置为50kPa㊁100kPa㊁150kPa和200kPa,轴向变形的加载速率设置为0.02mm/min,初始的轴向应变为0%,持续剪切直至试样轴向应变约为18%㊂变形中的应力-应变曲线由计算机系统记录,强度参数按‘土工试验方法标准“(GB/T50123 1999)中的规定来确定㊂1.4.2㊀CT扫描为了探讨干湿-冻融循环作用引起的水泥固化淤泥土裂隙演化的规律,对不同循环次数下的土样开展CT扫描㊂CT试验采用美国BIR仪器公司生产的ACTIS型微焦点X射线工业CT扫描仪,获取的CT图像分辨率为约60μm左右㊂对CT图像进行二值化显示处理,通过统计裂隙像素点数量而提取出裂隙的面积指标,计算土体的裂隙率㊂2㊀结果与讨论2.1㊀水泥固化淤泥土的力学行为图3所示为由三轴剪切试验得到的不同循环次数下土体的应力-应变曲线㊂结果表明,在三轴荷载作用下,随着轴向应变增加,大多数曲线的应力在达到峰值后没有明显的下降,说明不同干湿-冻融循环次数下的土体应力-应变曲线基本符合应变硬化的特点,可采用轴向应变ε=15%作为抗剪强度对应的应变值[12]㊂随着冻融循环次数的增加,水泥固化淤泥土的剪切强度逐渐衰减,且第一次循环后的强度下降幅度最大㊂另外,5~10次循环之间的强度衰减速度相对较小,即干湿-冻融循环作用对水泥固化淤泥土的损伤程度在后期逐渐稳定㊂三轴剪切试验的结果说明水泥固化淤泥土力学性能受干湿-冻融循环的影响较为严重㊂由摩尔-库伦强度破坏准则计算了水泥固化淤泥土的抗剪强度参数,即黏聚力c和内摩擦角φ㊂对抗剪强度参数与干湿-冻融循环次数进行回归分析,得到的结果如图4所示,可以看出水泥固化淤泥土初始黏聚力为50.5kPa,内摩擦角为14.1ʎ,经过多次循环处理后的土体强度参数渐次下降;10次循环后的土体黏聚力降为24.7kPa,降幅达50.3%,内摩擦角降为11.3ʎ,降幅为19.8%㊂说明干湿-冻融循环对黏聚力的影响远大于内摩擦角㊂对水泥固化淤泥土强度参数进行数据拟合后发现黏聚力与循环次数为指数型函数关系,而内摩擦角与循环次数呈线性关系,结果如式(1)和(2)所示㊂㊀第1期陶㊀攀:干湿-冻融循环下水泥固化淤泥土的力学性能与裂隙发育特征37图3㊀不同循环次数下土体的应力-应变曲线(τp表示最大剪切应力)Fig.3㊀Stress-strain curves of soil with different cycles(τp is the max shear stress)图4㊀强度参数与循环次数的关系Fig.4㊀Relationship between shear strength parameters and times of cycles38㊀水泥混凝土硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第40卷c=25.22e-n/3.135+52.15(1)φ=14.26-0.264n(2)式中:c代表黏聚力,KPa;φ代表内摩擦角,(ʎ);n代表冻融循环的次数㊂2.2㊀水泥固化淤泥土的裂隙特征对经过0次㊁1次㊁2次㊁5次和10次干湿-冻融循环后的水泥固化淤泥土试样进行工业CT扫描测试,原始CT扫描图像如图5所示,该图像对裂隙的识别程度不高,需要进一步处理㊂利Image J软件将原始的CT 图像进行二值化处理,同时提取出裂隙形态特征,结果如图6所示㊂图5㊀不同循环次数下试样的裂隙特征Fig.5㊀Fracture characteristics of samples with different cycles不同干湿-冻融循环次数下的二值化图像显示,干湿-冻融循环作用对水泥固化淤泥土的裂隙演化有明显的影响㊂未经干湿-冻融处理的土体内部未出现较大裂隙;经过1次干湿-冻融循环后,土体内部出现了长度和宽度较小的两条裂隙;2次循环后的新生裂隙数量和尺寸均有所增加,裂隙连通程度也相应提高;在经过5次循环后,裂隙数量与尺寸继续增加,裂隙连通程度大大提高;在5~10次循环过程中,新生裂隙数量没有明显增加,但裂隙连通性进一步提高,裂隙宽度明显增加㊂图6㊀不同循环次数下的二值化裂隙图像Fig.6㊀Binary crack image of samples with different cycles对二值化图像中裂隙的像素点数量进行统计,计算了不同干湿-冻融循环次数下水泥固化淤泥土的裂隙面积A n㊂根据式(3)计算了不同试样的裂隙率R n,由裂隙率可以量化土体的结构性损伤程度[13]㊂ˑ100%(3)R n=A c,n An式中:R n为裂隙率;A c,n为裂隙的像素覆盖面积;A n为CT图像的总像素覆盖面积㊂由式(3)得到的裂隙率R n和干湿-冻融循环次数n的关系曲线如图7所示㊂可以看出水泥固化淤泥土的裂隙率与干湿-冻融循环次数之间呈指数型关系,表达式如式(4)所示㊂裂隙率和循环次数拟合曲线与实测数据的相关性系数为0.95,说明采用式(4)可以有效地预测土体裂隙率R n的发展趋势㊂R n=5.275-6.287e-n+0.223.27(4)式中:R n为水泥固化淤泥土的裂隙率;n为干湿-冻融循环次数㊂由三轴剪切试验的结果发现水泥固化土抗剪强度指标随干湿-冻融循环次数增加而衰减,由CT图像计㊀第1期陶㊀攀:干湿-冻融循环下水泥固化淤泥土的力学性能与裂隙发育特征39算的裂隙率随循环次数增加而升高㊂为了分析力学性能与裂隙损伤程度的相关性,建立裂隙率R n与抗剪强度参数(黏聚力c㊁内摩擦角φ)的直角坐标系,用线性拟合的方法分析两者之间的数学关系,结果如图8所示㊂裂隙率与强度指标之间拟合公式的确定性系数超过了0.95,说明利用裂隙率可以较为准确地对强度指标进行预测[14]㊂图7㊀裂隙率与循环次数的关系Fig.8㊀Relationship between shear strength Fig.7㊀Relationship between crack ratio and times of cycles图8㊀抗剪强度参数与裂隙率的关系parameters and fracture ratio2.3㊀水泥固化淤泥土的微观结构特征为了研究干湿-冻融循环对水泥固化淤泥土微观结构损伤机理,对不同干湿-冻融循环次数(0次㊁2次㊁5次和10次)下的水泥固化淤泥土试样开展扫描电镜(SEM)试验,得到放大500倍的SEM照片,结果如图9所示㊂初始状态下的水泥固化淤泥土内部结构比较密实,裂隙少且小㊂经过干湿-冻融循环后,水泥固化淤泥土的微观结构有明显变化,裂隙开始扩大,土颗粒结构逐渐疏松㊂究其原因,在反复干湿-冻融循环作用下,水泥固化淤泥土颗粒间的孔隙水不断发生相变㊂孔隙水的蒸发和冻结过程使得水泥固化淤泥土内部的土颗粒不断发生膨胀和收缩作用,水泥基的凝胶胶结物质在水的作用下逐渐溶解,黏土间的密实度不断降低,进而削弱了土体力学性能㊂由于黏聚力主要取决于土颗粒间的黏结强度,受水泥凝胶结构的影响较大,而内摩擦角取决于土颗粒接触关系,干湿-冻融循环作用主要使得水泥胶结物质流失,故黏聚力下降幅度远大于内摩擦角[15]㊂图9㊀不同循环次数试样的SEM照片Fig.9㊀SEM images of samples under different cycles3㊀结㊀论(1)干湿-冻融循环作用使得水泥固化淤泥土力学行为逐渐弱化,黏聚力随干湿-冻融循环次数增加近似保持指数型衰减趋势,内摩擦角随循环次数增加呈线性衰减趋势㊂(2)在干湿-冻融循环过程中,水泥固化淤泥土的裂隙结构逐渐扩大,由CT扫描图像可以直观地反映裂隙的发展规律,由CT图像得到的裂隙率与循环次数保持指数型上升关系㊂40㊀水泥混凝土硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第40卷(3)在干湿-冻融循环过程中,水泥固化淤泥土的黏聚力㊁内摩擦角指标均与裂隙率保持相关性较好的线性关系,说明土体的强度指标衰减与结构损伤效应保持较好的关联性㊂(4)干湿-冻融循环使得水泥固化淤泥土内部的水泥基胶结物逐渐流失,土颗粒间的密实度下降,这是水泥土裂隙扩张和力学性能损伤的本质原因㊂参考文献[1]㊀于㊀伟,折学森.长江三角洲区域性软土路基沉降特性研究[J].安全与环境学报,2016,16(6):102-108.YU W,ZHE X S.On the particular settlement features of the soft soil subgrade in the area of Yangtze River Delta[J].Journal of Safety and Environment,2016,16(6):102-108(in Chinese).[2]㊀秦世伟,陆小锋,张国军.水泥土搅拌法加固淤泥质黏土的试验研究[J].中外公路,2019,39(5):256-260.QIN S W,LU X F,ZHANG G J.Experimental study on mucky clay strengthened by cement-soil mixed method[J].Journal of China and Foreign Highway,2019,39(5):256-260(in Chinese).[3]㊀LIU J K,WANG T L,TIAN Y H.Experimental study of the dynamic properties of cement-and lime-modified clay soils subjected to freeze-thawcycles[J].Cold Regions Science and Technology,2010,61(1):29-33.[4]㊀慕焕东,邓亚虹,李荣建.干湿循环对地裂缝带黄土抗剪强度影响研究[J].工程地质学报,2018,26(5):1131-1138.MU H D,DENG Y H,LI R J.Experimental study on strength characteristics of loess at ground fissures in Xi an under action of dry and wet cycle[J].Journal of Engineering Geology,2018,26(5):1131-1138(in Chinese).[5]㊀周春梅,王琴华,张静波,等.干湿和冻融循环对压实黄土路用性能影响的试验研究[J].防灾减灾工程学报,2019,39(3):533-540.ZHOU C M,WANG Q H,ZHANG J B,et al.Experimental study on the influence of dry-wet and freeze-thaw cycles on compacted loess road performance[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2019,39(3):533-540(in Chinese).[6]㊀赵春彦,黄启友,郎㊀锋,等.单因素和多因素作用下的水泥土强度评估模型试验研究[J].铁道科学与工程学报,2018,15(11):2788-2795.ZHAO C Y,HUANG Q Y,LANG F,et al.Experimental study on strength evaluation model of cement soil under single factor and multi factors [J].Journal of Railway Science and Engineering,2018,15(11):2788-2795(in Chinese).[7]㊀徐丽娜,牛㊀雷,张㊀颖,等.冻融循环作用下玄武岩纤维水泥土力学性质研究[J].工业建筑,2020,50(3):109-113.XU L N,NIU L,ZHANG Y,et al.Effect of freeze-thaw cycling on the mechanical properties of fiber-reinforced cemented soil[J].Industrial Construction,2020,50(3):109-113(in Chinese).[8]㊀李芳菲,华㊀渊,刘文化,等.干湿循环条件下水泥固化疏浚淤泥的物理力学特性[J].硅酸盐通报,2019,38(2):344-350.LI F F,HUA Y,LIU W H,et al.Physico-mechanical characteristics of cement-solidified dredged sludge under drying and wetting cycle[J].Bulletin of the Chinese Ceramic Society,2019,38(2):344-350(in Chinese).[9]㊀陈四利,史建军,于㊀涛,等.冻融循环对水泥土力学特性的影响[J].应用基础与工程科学学报,2014,22(2):343-349.CHEN S L,SHI J J,YU T,et al.Effect of freezing-thawing cycle on the mechanical behaviors of cemented soil[J].Journal of Basic Science and Engineering,2014,22(2):343-349(in Chinese).[10]㊀汪洪星,柯㊀睿,谈云志,等.固化淤泥土的干湿循环劣化特征[J].硅酸盐通报,2018,37(9):2704-2709.WANG H X,KE R,TAN Y Z,et al.Deterioration characters of solidified/stabilized sediments by dry-wet circulations[J].Bulletin of the Chinese Ceramic Society,2018,37(9):2704-2709(in Chinese).[11]㊀YAN C G,ZHANG Z Q,JING Y L.Characteristics of strength and pore distribution of lime-flyash loess under freeze-thaw cycles and dry-wetcycles[J].Arabian Journal of Geosciences,2017,10(24):1-10.[12]㊀马军涛,王大广,陈㊀浩,等.复杂环境下水泥改性生土砌块的导热系数及抗压强度分析[J].新型建筑材料,2019,46(12):113-116.MA J T,WANG D G,CHEN H,et al.Analysis of thermal conductivity and compressive strength of cement modified raw soil blocks in complex environment[J].New Building Materials,2019,46(12):113-116(in Chinese).[13]㊀LI L,SHAO W,LI Y D,et al.Effects of climatic factors on mechanical properties of cement and fiber reinforced clays[J].Geotechnical andGeological Engineering,2015,33(3):537-548.[14]㊀许㊀雷,鲁㊀洋,薛㊀洋,等.冻融循环下水泥改性膨胀土物理力学特性研究[J].长江科学院院报,2017,34(4):87-91+103.XU L,LU Y,XUE Y,et al.Physico-mechanical properties of Cement-modified expansive soil under Freeze-thaw cycles[J].Journal of Yangtze River Scientific Research Institute,2017,34(4):87-91+103(in Chinese).[15]㊀安㊀然,孔令伟,黎澄生,等.炎热多雨气候下花岗岩残积土的强度衰减与微结构损伤规律[J].岩石力学与工程学报,2020,39(9):1902-1911.AN R,KONG L W,LI C S.Strength attenuation and microstructure damage of granite residual soil in hot and rainy climate[J].Journal of Rock Mechanics and Engineering,2020,39(9):1902-1911(in Chinese).。
水泥固化土计算公式
水泥固化土计算公式好嘞，以下是为您生成的关于“水泥固化土计算公式”的文章：咱先来说说水泥固化土这回事儿。
你想啊，在建筑工地上，那一堆堆的土，要变得结实牢固，能撑起高楼大厦，水泥的作用可大了。
而这其中的水泥固化土计算公式，就像是一个神奇的密码，能让咱们知道怎么配比才能达到最佳效果。
我记得有一次，我去一个正在施工的工地，那场面真是热闹。
各种机器轰鸣，工人们忙忙碌碌。
我看到一位老师傅，他正盯着一堆土和水泥，嘴里念念有词。
我好奇地凑过去，想听听他在说啥。
原来他就是在运用水泥固化土的计算公式，来调配材料呢。
他跟我说：“这水泥固化土啊，可不是随便弄弄就行的。
这计算公式，那可是经过无数次试验和实践得出来的。
”我就问他：“师傅，这公式到底咋用啊？”他笑了笑，耐心地给我解释起来。
咱们常见的水泥固化土计算公式里，关键的几个因素就是水泥的掺入量、土的含水量、固化土的强度要求等等。
比如说，水泥掺入量通常用百分数来表示，假如要求固化土达到某个特定的强度，那就要根据土的性质和工程需要，计算出合适的水泥用量。
假设咱们有一堆土，它的干密度是 1.8g/cm³，含水量是 15%，要达到 2MPa 的抗压强度，根据经验和相关标准，每立方米土大概需要掺入180kg 的水泥。
那这个180kg 是怎么算出来的呢？这就用到公式啦。
一般来说，先根据土的干密度和含水量，算出湿土的质量。
湿土质量 = 干密度×（1 + 含水量）×体积。
假设咱们要处理 1m³的土，那湿土质量就是 1.8×（1 + 0.15）×1000 = 2070kg 。
然后再根据固化土的强度要求和水泥的品种，通过试验或者参考相关标准，确定一个水泥掺入比。
比如说，对于这种情况，掺入比定为9% 。
那需要的水泥质量就是 2070×0.09 = 186.3kg ，约等于 180kg 。
但是，这只是一个简单的例子，实际情况可复杂多啦。
水泥固化土
2012年2月10日
工程名称
南三工程名称
水泥固化土
交底内容：
1、上水泥前对固化土土用土采用平地机预整平。
2、采用码方尺控制水泥的厚度5%固化土，30厘米厚，放水泥采用扣铣法。
3、采用灰土拌和机拌合，固化土中粒径大于20MM的土块不得超过10%，但最大的土块粒径不得大于50mm，灰土拌合应均匀，色泽调和。
4、采用12吨以上压路机碾压后，轮迹不得大于5MM并不得有浮料、脱皮、松散现象。
5、石灰土类基层允许偏差为：
1、压实度≥95 每1000平方米检测3个点
2、厚度 -10～+20mm每1000平方米检测1个点
3、平整度10MM每20米检测1个点
4、宽度 0～200MM每40米检测1个点
5、中线高程 ±20MM每20米检测1个点
6、横坡 ±20MM且不大于 ± 0.3% 每20米检测6个点
交底单位
东营市市政工程公司
南三路项目部
接收单位
施工队
交 底 人
刘金军
接 收 人
薛队
固化土的施工过程及工艺流程介绍
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氯氧镁水泥基流态固化土的改性与性能研究
氯氧镁水泥基流态固化土的改性与性能研究目录一、内容概览 (2)1. 研究背景与意义 (3)2. 国内外研究现状综述 (3)3. 研究内容与方法 (5)二、氯氧镁水泥基本性质与流态固化土制备工艺 (6)1. 氯氧镁水泥的基本组成与特性 (7)2. 流态固化土的制备工艺及条件 (9)3. 制备过程中存在的问题及改进措施 (10)三、氯氧镁水泥基流态固化土的改性与优化 (11)1. 改性材料的选取与配比优化 (12)2. 跟踪测试与数据分析 (13)3. 改进措施的实验验证与效果分析 (14)四、氯氧镁水泥基流态固化土的性能评估 (15)1. 抗压强度与耐久性 (17)2. 动态力学性能 (18)3. 耐高温性能 (19)4. 抗渗性能与抗化学侵蚀能力 (21)五、氯氧镁水泥基流态固化土工程应用探讨 (23)1. 工程实例分析 (24)2. 应用前景展望 (26)3. 存在问题与挑战 (27)六、结论与展望 (28)1. 研究成果总结 (29)2. 存在不足与局限 (30)3. 未来发展方向与展望 (31)一、内容概览流态固化土技术：阐述了流态固化土的基本原理、工艺流程及其在工程实践中的优势。
改性材料研究：探讨了不同改性材料对氯氧镁水泥基流态固化土性能的影响，包括改性剂的种类、掺量、作用机理等。
改性方法：研究了改性材料的加入方式、搅拌工艺、养护条件等因素对氯氧镁水泥基流态固化土性能的影响，并优化出最佳的改性方案。
性能研究：通过一系列实验测试，研究了改性后的氯氧镁水泥基流态固化土的物理性能（如密度、强度等）、耐久性能（如抗冻性、抗渗性等）以及环保性能（如固化土的固化机理和重金属离子固化效果等）。
应用前景分析：结合研究成果，分析了氯氧镁水泥基流态固化土在实际工程中的应用前景，包括其经济效益、社会效益和技术推广等方面。
本研究旨在通过改性优化氯氧镁水泥基流态固化土的性能，提高其在实际工程中的应用价值，为土木工程领域提供一种新型、环保的土壤固化技术。
水泥碳化——固化地基土抗压强度及影响因素
图3展示碳化养护条件下不同碳化前养护时间对应试样抗压强度和强度增长比的变化过程。
整体上，碳化试样抗压强度均比标准养护试样抗压强度不同程度提高。
相同前期养护时间下，水泥固化土抗压强度会随碳化时间增加而增加。
不同碳化时间下，水泥固化土抗压强度随碳化前期养护时间增加而增大。
养护时间较短时，碳化试样抗压强度增长幅度较小，水泥水化反应程度较小，生成水化产物量较少。
随养护时间增加，水化反应程度较高生成更多C-S-H和C a(O H)2，较高碳化程度会使试样内部生成碳酸钙使强度增加。
在碳化时间3 h时，水泥固化土碳化试样强度增长比随着碳化前养护时间增加而下降，强度比值从1左右降到负数。
早期水化程度较低导致标准养护试样强度较低，而早期碳化作用加快生成碳酸钙晶体、填充结构孔隙，碳化试样抗压强度较高；后期水化反应程36|CHINA HOUSING FACILITIESemission trends in the cement industry: an international comparison, 2007.practice2uptake of concrete in a 100 year perspective, Cem. Concr. Res. 37 (2007) 1348–1356.[4]M. M. Maroto-Valer, Developments and Innovation in Carbon Dioxide (CO2) Capture and Storage Technology: Carbon Dioxide (CO2)Storage and Utilisation, Elsevier, 2010.[5]V. Rostami, Y. Shao, A. Boyd, Carbonation curing versus steam curing for precast concrete production, J. Mater. Civ. Eng. 24 (2012) 1221–1229.[6]Y. Fang, J. Chang, Microstructure changes of waste hydrated cement paste induced by accelerated carbonation, Constr. Build. Mater. 76 (2015) 360–365.372021.12 |。
水泥固化土
山东省公路工程监表1 分项工程开工申请批复单上一部工作检验结果（如果有）：承包单位：山东宏运交通工程有限公司合同号:监理单位：山东信诚公路工程监理咨询中心编号:工程项目：6%水泥固化土路槽处治施工建议开工日期: 计划完工时期: 此项工程负责人姓名：齐龙承包人意见：我项目部经过精心组织，已做好了机械设备、人员、材料等方面的准备，机械设备已全部检修，水泥已进场、6%水泥固化土试验段已经验收完成，故已具备开工条件，特申请6%水泥固化土施工开工。
2014 年6 月10 日监理工程师意见：年月日附件：1、施工技术方案2、试验段总结报告6%水泥固化土施工组织方案-、准备情况1、所有机械设备已现场待命，包括推土机、灰土拌和机、平地机、压路机、洒水车等，已做好开工准备2、 材料试验已经完成，6%水泥固化土最大干密度为：1.78g/cm 3,最佳含水率为：14.2g/cm 3。
3、 人员准备：4、准备6月12日开始K0+000--K2+300段6%水泥固化土施工。
二、施工方法固化处理层施工工艺⑴施工工艺：施工放样-备料拌合混合料-摊铺整平-碾压-自检-报 检T 养生。
⑵施工放样碎石层上恢复中线，直线段每15-20m 设一桩，平曲线段每10-15m 设一桩, 并在两侧固化剂处理层边缘指示桩，在两侧指示桩上明显标记出固化处理 层边缘的设计高。
(3) 备料及拌和混合料将现场所需固化素土进行晒晾。
土中树根、草皮和杂物应清除干净。
根据 固化处理层的宽度、厚度及预定的干密度、石灰剂量、固化剂剂量，计算 路段需要的干燥土数量，计算每一立方米固化处理土需要的石灰用量和固 化剂用量。
在预定堆料的场地堆放满足要求的现场素土，将晒晾的土和石 灰先干拌1-2遍，在堆拌过程中使大粒径土自然滑落， 然后用推土机排压、 现场负责人：李国明质检负责人：林月亮机械负责人：张建民技术负责人：岳方华 施工员：张宗新碾碎，如此反复数遍。
干拌数遍后加水拌和，含水量宜大于最佳值，使混合料运到现场摊铺后碾压时的含水量不小于最佳值，拌和至均匀（应不少于3遍）、灰土最大粒径不超过15mn为止，闷放1-2天。
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山东省公路工程
监表1 分项工程开工申请批复单
承包单位：山东宏运交通工程有限公司合同号：一
监理单位：山东信诚公路工程监理咨询中心编号：
6%水泥固化土施工组织方案
一、准备情况
1、所有机械设备已现场待命，包括推土机、灰土拌和机、平地机、压路机、洒水车等，已做好开工准备。
2、材料试验已经完成，6%水泥固化土最大干密度为：1.78g/cm3,最佳含水率为：14.2g/cm3。
3、人员准备：
现场负责人：李国明技术负责人：岳方华
质检负责人：林月亮施工员：张宗新
机械负责人：张建民
4、准备6月12日开始K0+000--K2+300段6%水泥固化土施工。
二、施工方法
固化处理层施工工艺
⑴施工工艺：施工放样→备料拌合混合料→摊铺整平→碾压→自检→报检→养生。
⑵施工放样
碎石层上恢复中线，直线段每15-20m设一桩，平曲线段每10-15m设一桩，并在两侧固化剂处理层边缘指示桩，在两侧指示桩上明显标记出固化处理层边缘的设计高。
（3）备料及拌和混合料
将现场所需固化素土进行晒晾。
土中树根、草皮和杂物应清除干净。
根据固化处理层的宽度、厚度及预定的干密度、石灰剂量、固化剂剂量，计算路段需要的干燥土数量，计算每一立方米固化处理土需要的石灰用量和固化剂用量。
在预定堆料的场地堆放满足要求的现场素土，将晒晾的土和石灰先干拌1-2遍，在堆拌过程中使大粒径土自然滑落，然后用推土机排压、碾碎，如此反复数遍。
干拌数遍后加水拌和，含水量宜大于最佳值，使混合料运到现
场摊铺后碾压时的含水量不小于最佳值，拌和至均匀(应不少于3遍)、灰土最大粒径不超过15mm为止，闷放1-2天。
测定混合料的含水量，按土壤固化剂稀释液中掺水量=(石灰土最佳含水量-石灰土实际含水量)石灰土总重量计算，再根据固化剂占干土重量比确定加入固化剂浓缩液的用量，固化剂稀释液中掺水量确定固化剂稀释比例。
用水罐将固化剂浓缩液按比例稀释，采用压力式洒水车或喷管式洒水车均匀喷洒灰土中，待掺入固化剂40分钟后继续拌和，应不少于3遍，直到均匀。
摊铺整平：将拌和好的混合料运到道路中进行摊铺，立即用平地机整形。
在直线段，平地机由两侧向路中心进行刮平；在平曲线，平地机由内侧向外侧进行刮平。
（4）整形
拌合完毕后，迅速用履带拖拉机稳压，并人工粗平。
测量人员根据设计标高每隔15—20m在内外两侧放桩。
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（5）碾压
整形后，当混合料的含水量为最佳含水量(+1%--+2%)时，应立即用轻型压路机配合12t压路机全宽内进行碾压，静压两遍后，采用18t以上三轮压路机进行碾压
（6）养生
a、水泥稳定土碾压完毕后，先进行自检，压实度应达到95%。
b、对验收合格的水泥稳定土及时上覆盖土10--15cm厚养生土。
三、工期保证措施
①提高对工期保证的认识
按工程合同工期完成不仅合同责任，而且合同工程能否按期完成也直接
影响着单位的社会信誉和经济效益，为此，项目经理部将按照合同条款、业主的指示和要求，采取各种有效措施，确保该工程的工期。
组织强有力的施工队伍，精良设备和具有一定施工经验、相应专业技术的管理人员，应用成功的施工新技术、新工艺、新方法、合理安排，编制切实可行的施工计划，优质高效的按计划完成工程任务。
②狠抓分项工程节能工期，突出重点、难点、确保总工期。
从施工准备抓起，做好基础工作，制定出详细的旬、月施工计划并及时汇报，提出修改正方案，调整施工计划，以确保各分项工程工期。
③坚持管理人员跟班作业制度
坚持深入施工现场，跟班作业，发现问题及时处理，协调各工序间的施工矛盾，保质保量按工期完成任务。
采用计算机管理手续，及时了解掌握施工情况。
各部门齐抓共管，前方施工，后方支援
实行项目部门各职能部门齐抓共管，指定奖罚制度，做到人人关心工期，调动一切积极因素促工期。
项目经理部施工过程中遇到技术、人力、物力、财力等问题及时反馈。
④严密组织施工、控制工期
a、实行施工组织设计交底制度，做到各级施工人员对各自的施工安排心中有数，以利于各工程项目的施工。
b、在施工组织上，按照总工期目标，利用能够倒排法，制定详细的分段工期控制计划，精心编制实施性的施工组织设计，科学的、进度及机械劳务的配备。
c、现场负责人及时反馈项目实际进度进展情况，计划管理人员根据施
工情况经业主同意后适时调整，修正和完善施工计划，并据此调整、修正和完善后的施工计划组织施工，以确保该工程按计划完工。
d、施工过程中，一旦发现项目实际进度落于计划进度，立即采取有效措施，保证其后序项目施工不受影响。
e、做好高度集中指挥与直辖市工作，减少中间环节，提高工作效率。
f、挖掘内部潜力，广泛开展生产劳动竞赛，不断掀起生产高潮，确保总工期和阶段工期目标的顺利进行。
四、环境保护措施
1、管理环保措施
（1）施工现场成立环境保护领导小组，组长为项目经理、组员由环保员和有关人员组成。
（2）水泥和其它易飞扬的细颗料散体材料，安排在库内存放或严密遮盖。
（3）运输车辆不得超载，运载工程土方最高点不超过车辆槽帮上沿50cm，边缘低于车辆槽帮上沿10cm，装载建筑渣土或其它的散装材料不超过槽帮上沿。
土方运输车辆驶出现场前必须将土方拍实，将车辆槽帮和车轮冲洗干净。
（4）运输水泥和其它易飞扬的细颗粒散体材料和建筑渣土时，封闭、包扎覆盖，以免沿途泄漏、遗洒，卸运时采用有效措施防止扬尘。
（5）施工现场道路采用水泥路面，并及时洒水降尘。
（6）杜绝人为敲打、叫嚷、野蛮装卸噪声等现象，最大限度地减速噪声扰民。
2、环保措施
保护、改善生产环境和生态环境，防止污染和破坏自然环境，是我国的一项国策。
施工中，遵守国家现行的有关环境保护的法律，严格控制新污染。
坚持以“预防为主、防治结合、综合治理、化害为利”的原则，采用有效措施，防止污染和破坏自然环境。
a、防治水土流失和废料处理
（1）防止水土流失、排水
①施工期间始终保持工地良好排水状况，修建有足够汇断面的临时排水渠道，并与永久性排水设施相连接，不形成淤积和冲刷。
②施工平面布置尽量利用已征用临时房屋，不随意搭建，保持生态平衡，避免水土流失。
（2）废料废水处理
①清理老路面的废料的废水处理，不影响排灌系统及农田水利设施。
②按精度指定的适当地点存放废料、垃圾。
b、保护水质
（1）施工废水、生活污水不排入农田、耕地、饮用水源、灌溉渠道和水库。
（2）施工区域、砂石料场在施工期间和完工以后，妥善处理。
（3）冲洗机料或有沉积物的操作用水，采取过滤、沉淀池处理等措施，使沉淀物不超过施工前河流、湖泊的排入的沉淀的物量。
c、控制扬尘
（1）施工作业产生的灰尘，除在场地的作业人员配备必要的专用劳保品外，施工便道及场地随时进行洒水，以避免扬尘影响农作物生长，使灰尘公害减少到最小程度。
（2）易于引起粉尘的料或散料遮盖或适当洒水。
运输时用帆布、盖套等遮盖，不在工地燃烧各种垃圾及废弃物。
d、减少噪声、废气污染
（1）各种临时设施和场地如堆料场、拌合厂等，远离居民区，而且高于居民区主要风向的下风处。
（2）合理分布动力机械设备，噪声超标的机械设备，采用消音器隔音材料、隔音内衬、隔音棚等措施，降低振动部件的噪音。
德大铁路货运站至220国道连接线改建工程第一合同项目部
二零一四年六月十日。