水泥掺入比和龄期对水泥土强度的影响

余啸宇

（北京市十一学校， 北京 100039）

0 前言

在当前的室内试验中，直接选择现场淤泥质黏土，利用湿法，直接制作成为水泥土试样来开展试验。本文主要是针对变化的规律进行分析[1-7]。

1 试验研究方案及过程

1.1 土样物理力学性质

本文选择昆山淤泥质粉质黏土，其物理力学指标见表1。

1.2 试验研究方案

普通硅酸盐水泥采用P.O32.5级和P.O42.5级，按照湿法，选择6种不同掺入比进行试件的制作，并且实施标准化养护，并开展无侧限抗压强度试验，其方案见表2。

2 试验结果分析

2.1 水泥土无侧限抗压强度与龄期关系

无侧限抗压强度会随着水泥土龄期的增长而逐渐增强，并且在不同的龄期，其增长的速度与增长的强度都有所不同，具体见图1所示。

表1 土体物理力学指标统计一览表

表2 水泥土室内配比方案

注：1.无侧限抗压强度试验、固结试验3个试件为一组，剪切试验4个试件为一组；

2.水泥以“金猫”牌为主，用“固塔”牌做主要项目的对比试验；

3.序号“5、6”固化剂为P.O 42.5级水泥，其它均为P.O32.5级水泥。随着水泥掺入比变化(8%～20%)，水泥土龄期（7d、28d、90d、180d）与无侧限抗压强度间有下列近似关系：

qu(180d)＝（1.2～1.4）qu(90d)＝（2.2～2.8）qu(28d) ＝（3.7～4.3）qu(7d)；龄期为28d时；qu(20%)＝2.6 qu(8%)；龄期为90时：qu(20%)＝2.7qu(8%)；龄期为90 时：qu(20%)＝2.8qu(8%)。

掺入比为 15%时，qu(180d)＝1.2qu(90d)＝2.6qu(28d)＝3.9qu(7d)。

图1 水泥土qu与龄期关系曲线

2.2 水泥土无侧限抗压强度与水泥掺入比关系

随着水泥掺入比的增加，水泥土无侧限抗压强度也会增大，具体关系见图 2所示。

图2 水泥土qu与掺入比关系曲线

在不同的时期，其掺入比与无侧限抗压强度的关系有所不同，其中在 90d和180d其增长幅度最大，其余阶段增长幅度相对接近。在一定龄期下，掺入比不同，其对无侧限抗压强度带来的影响也会有所差异。在90d和180d产生的影响最大，尤其是当掺入比大于12%的时候，其带来的影响最为明显。

2.3 无侧限抗压强度与水灰比关系

从图 3可以了解到，随着水灰比的增大，水泥土无侧抗压强度会降低，其中在90d降低最为明显，在7d和28d的降低幅度基本一致。

龄期为7d时，qu(水灰比为1.0)＝0.54 qu(水灰比为0.4)；龄期为28d时，qu(水灰比为1.0)＝0.58qu(水灰比为0.4)；龄期为90d时，qu(水灰比为1.0)＝0.54qu(水灰比为0.4)。

图3 水泥土qu与水灰比关系曲线

2.4 水泥等级与无侧限抗压强度关系

图4 为水泥土无侧限抗压强度与水泥等级关系曲线。

图4 水泥土qu与水泥等级关系曲线

由图4可知，水泥土掺P.O 42.5水泥的无侧限抗压强度皆高于P.O 32.5水泥的，与水泥胶砂强度高低相吻合，但水泥等级对水泥土无侧限抗压强度影响较小。

3 结论

总而言之，随着龄期和掺入比的增加，水泥土无侧限抗压强度随之提高。当处于一定龄期时，掺入比不同，带来的无侧限抗压强度的影响也有所差异。另外，随着水灰比的增加，水泥土无侧限抗压强度会降低，而水泥等级不会带来明显的影响。

[1]龚晓南.地基处理新技术[M]. 西安：陕西科学技术出版社，1997.(Gong Xiao-nan. New technology of foundation treatment[M].Xian: Science and technology press of ShanXi.1997.(in Chinese))

[2]潘林有.温州软土水泥土强度特性规律的室内试验研究[J].岩石力学与工程学报,2003,22 (5):863-865.(Pan Lin-you. Laboratory testing study on the strength regularity of wenzhou soft cement-soil[J].Chinese Journal of rock mechanics and engineering.2003,22 (5):863-865.(in Chinese))