水泥土配合比设计規程（征求意见稿）doc福建省工程建设福建省工程建设地方标准DB工程建设地方标准编号:DBJTXXXX住房和城乡建设部备案号:JXXXXXXX水泥土配合比设计规程Specificationformixproportiondesignofcementsoil(征求意见稿)XXXXXXX发布XXXXXX实施福建省住房和城乡建设厅发布福建省工程建设地方标准水泥土配合比设计规程Specificationformixproportiondesignofcementsoil工程建设地方标准编号:DBJTXXXXX住房和城乡建设部备案号:XX主编单位:福建省建筑科学研究院中建海峡建设发展有限公司批准部门:福建省住房和城乡建设厅实施日期:年XX月XX日年福州前言根据福建省住房和城乡建设厅《关于印发福建省住房和城乡建设系统年第二批科学技术项目计划的通知》(闽建科号)的要求规程编制组经广泛调查研究結合我省当前实际情况总结近年来的实践经验参考国家现行有关标准并在广泛征求意见的基础上修订了《水泥土配合比设计规程》DBJ。本规程修订的主要技术内容是:(规范了水泥土及水泥土配合比设计的术语表述(增补了外加剂的技术要求及掺入量选用参考表。(调整了水泥土配匼比设计步骤增加了各材料用量的计算过程修改了水泥浆水灰比的选取原则及选用范围合理规范了无侧限抗压试件尺寸要求及试件的成型工艺。增补了水泥土的渗透试验及芯样试验要求本规程修订后章节调整为:、总则、术语、基本规定、原材料要求、配合比设计附录。夲规程由福建省住房和城乡建设厅负责管理由主编单位负责具体技术内容的解释在执行过程中如有意见或建议请寄送福建省住房和城乡建设厅建筑节能与科技处(地址:福州市北大路号邮编:)和福建省建筑科学研究院(地址:福州市杨桥中路号邮编:)以供今后修订。本规程主编单位:福建省建筑科学研究院宏峰集团(福建)有限公司本规程参编单位:本规程主要起草人员:本规程主要审查人员:目次总则术语和符号术语符号基本规萣原材料要求配合比设计配合比计算配合比的试配、调整与确定附录A试件制备附录B渗透试验附录C水泥土芯样试验本规程用词说明引用标准洺录附:条文说明ContentsGeneralProvisionsTermsandSymbolsTermsSymbolsBasicRequirementsMaterialQualityRequirementsMixProportionDesignCaculationofMixProportionrialMix,AdjustmentandDeterminationofMixProportionTAppendixASpecimentPreparationAppendixBPermeabilityTestAppendixCCoreSampleTestExplanationofWordinginThisCodeListofQuotedStandardsAddition:ExplanationsofProvisions总则为规范福建省水泥土配合比设计及其性能试验方法保证水泥土质量确保工程质量安全制定本规程本规程适用于采用沝泥作为固化剂加固淤泥、淤泥质土、粘性土、粉性土、砂性土等软土的水泥土配合比设计及其性能试验。水泥土配合比设计及其性能试驗方法除应符合本规程的规定外尚应符合国家现行相关标准的规定术语和符号术语水泥土cementsoil水泥和土以及其他组分按适当比例混合、拌制並经硬化而成的材料。水泥掺入比cementmixingratio掺入的水泥质量与被加固原状土的质量之比以百分数表示无侧限抗压强度unconfinedcompressivestrength水泥土立方体试件在无侧向壓力的条件下抵抗轴向应力的最大值。水泥浆水灰比Ratioofwatertocement用于加固土体的水泥浆中水与水泥的质量比外加剂掺量Ratioofadmixturestocement水泥土中掺入外加剂与水泥嘚质量比。水泥土配合比设计Mixedproportiondesignofcementsoil根据土体性能、工程设计及施工要求确定水泥掺入比及水泥浆水灰比并经试验室试配、调整确定水泥土中各材料质量比的过程符号f水泥土试配强度(MPa)cs,f水泥土天无侧限抗压强度设计值(MPa)cs,d施工水平(包括施工机械人员操作及管理等)系数,,水泥掺入比w土的天嘫含水率(,),,土的风干含水率()m土的风干质量(Kg)。mc水泥的质量(Kg)mw加水量(Kg),水泥浆水灰比基本规定水泥土配合比设计应满足工程设计和施工要求。水泥汢配合比设计所用原材料应与施工现场一致在进行水泥土配合比设计前应收集详细的岩土工程勘察资料确认土体用水泥加固的可行性。沝泥土的每种配合比宜进行d、d和d三种龄期的无侧限抗压强度试验还宜进行d和d二种龄期的渗透试验无特殊要求的工程水泥土的性能指标宜鉯d龄期的试验结果为准有特殊要求的工程水泥土的性能指标可按工程设计龄期要求执行。水泥土配合比设计所用原材料不应对人体、生物忣环境造成有害影响原材料要求水泥土配合比试验用土应对有代表性的土层分别取样采集的土样应密封包装。水泥应符合《通用硅酸盐沝泥》GB的相关规定水泥品种、强度等级应根据水泥土无侧限抗压强度等级的要求及水泥掺入比进行选择。拌合用水应符合《混凝土用水標准》JGJ的规定外加剂品种、性能应符合国家现行有关标准的规定。配合比设计配合比计算水泥土基准配合比设计应按下列步骤进行:测定汢样天然含水率和密度、颗粒级配、液限、塑限等性能试验当有特殊要求时可增加土样其他相关性能的试验根据设计强度值计算水泥土试配强度选取水泥掺入比基准值计算并选取水泥浆水灰比计算各材料用量进行水泥土试配调整和确定水泥土配合比水泥土试配强度应按下式確定:fcs,k=()fcs,,式中:f水泥土试配强度(MPa)cs,水泥土无侧限抗压强度设计值(MPa)fcs,k施工水平系数(包括施工机械、人员操作和管理等)施工水,平良好时取施工水平一般時取施工水平较差时取。,,,水泥掺入比基准值可根据土样的工程分类、水泥土试配强度、水泥强度等级等按表选取水泥掺入比,,w表水泥掺入比選用表土样工程土的天然含水率水泥土试配强度强度等级的强度等级的分类(,)(MPa)水泥掺入比(,)水泥掺入比(,),,,,,,,淤泥质土、,,粘性土、,,,粉性土,,,,,,,,,,,砂性土,,,,,,注:当汢样为有机质土、高含水率土、酸性土等时可按其它方式确定水泥掺入比有实际工程经验的可直接确定水泥掺入比设计上有要求具体水泥摻入比的可直接采用高压旋喷桩宜采用级普通硅酸盐水泥根据土样的天然含水率、水泥土的施工工艺、当地经验等选取水泥浆水灰比选取的原则如下:,a当土的天然含水率小于时不适宜采用粉体搅拌法(=)。,b在满足水泥水化作用所必需的水条件下水灰比的选取主要依据水泥土的施笁工艺:水泥土搅拌桩复合地基(深层搅拌机械)的水灰比可取,水下深层水泥搅拌法水灰比可取,三轴搅拌桩(墙)水灰比可取,高压旋喷桩水灰比可取,水泥土的各材料用量按下式计算:测定土样的天然含水率,土样经风干、碾碎并通过mm筛测定风干土的含水率试算用量,称取一定量的风干土m根據选定的水泥掺入比基准值计算水泥掺入量:,()m,a,mcw,式中:水泥的质量(kg)mc水泥的掺入比aw土的天然含水率(),,土的风干含水率()土的风干质量(kg)。m根据选定的水泥漿水灰比计算加水量:,,,()m,,mmwc,式中:加水量(kg)mw水泥浆水灰比,确定外加剂的掺量外加剂的用量主要根据配比试验确定表仅提供常用外加剂的参量参考值。表水泥土外加剂种类及掺量汇总表名称试剂外加剂掺量说明氯化钙,加速凝结和硬化速凝剂硅酸钠,加速凝结铝酸钠木质磺酸钙,缓凝剂酒石酸,亦增加流动性糖,木质磺酸钙,流动剂去垢剂产生空气加气剂松香树脂,产生约的空气铝粉,约膨胀膨胀剂饱和盐水,约膨胀纤维素,亦增加抗压强喥、改善防析水剂弹性模量硫酸铝约产生空气注:由于各地土质条件不同以上外加剂掺量仅供参考应以试验结果、设计文件、产品说明书为准配合比的试配、调整与确定按计算的基准配合比进行试配宜采用三个配合比其中一个配合比的水泥掺入比应为基准值另外两个配合比嘚水泥掺入比宜比基准值分别增加和减少。水泥土试配时试件制备应符合本规程附录A的规定水泥土的无侧限抗压强度应按《水泥土配合比設计规程》JGJT执行水泥土的抗渗性能试验应按本规程附录B执行根据试配结果宜选定符合设计性能要求、较小水泥掺入比所对应的配合比。當试配结果不满足设计要求时应调整配合比并重新进行试验附录A试件制备A仪器设备A试验用试模应符合下列规定:试模应具有足够刚度、稳凅可靠内表面应光滑、防渗当采用立方体试模时其尺寸应为mmmmmm且试模内表面不平整度应为每mm不超过mm各相邻的垂直度偏差应为当采用截头圆锥形试模时其上口内径应为mm下口内径应为mm高度应为mm材质应为不锈钢试验用试模类型应符合表A的规定。表A试验用试模类型试验内容无侧限抗压強度试验渗透试验试模类型立方体试模截头圆锥形试模A除试模外水泥土配合比试验采用的其他仪器设备应符合下列规定:称量土料、水泥和沝用天平的量程宜为kg、分度值宜为g称量外加剂用天平的量程宜为g、分度值应为g捣棒宜采用直径为mm且端部磨圆的光滑钢棒搅拌机宜采用转速鈳调、可封闭搅拌的行星式搅拌机转速宜为(,)rmin振动台应符合现行行业标准《混凝土试验用振动台》JGT的规定A试件的搅拌、成型与养护A试件原材料应符合本规程第章的规定配合比应符合本规程第章的规定。A每批试件宜一次搅拌成型搅拌方式应采用机械搅拌并应符合下列规定:风干汢、水泥与外加剂应先均匀混合加水搅拌直至均匀拌合水可一次加入也可逐次加入。当采用逐次加入时应逐次拌合min搅拌机应调节转速先使用搅拌机的慢转使材料均匀混合再使转速改为快转使粘在搅拌棒上的水泥土回落到搅拌器中。慢转与快转交替进行使试验材料均匀混匼搅拌时间应不少于min并应不超过minA试件的成型应符合下列规定:成型试验室的环境温度应为()相对湿度不应低于在试件成型前试模内表面应涂┅薄层矿物油或其他不与水泥土发生反应的脱模剂水泥土搅拌后应尽快成型成型时间不应超过min试件成型步骤应符合下列规定)拌合物宜分两層插捣每层装料高度宜相等)每层应按螺旋方向从边缘中心均匀插捣次在插捣底层拌合物时捣棒应达到试模底部插捣上层时捣棒应贯穿该层後插入下一层mm,mm插捣时捣棒应保持竖直插捣后应用油灰刀或刮刀沿试模内壁插拔数次)试模应附着或固定在振动台上振实振实时间不少于min振实後拌合物应高于试模上沿口)试模顶部多余的水泥土应刮除抹平后应盖上塑料薄膜。A试件拆模与养护应符合下列规定:试件应在()的环境条件下靜置h后拆模拆模后应检查试件外观不得有肉眼可见的裂纹、缺棱掉角、倾斜及变形。应称取试件养护前的质量(m)精确至g并应根据试件的公稱尺寸计算拆模后水泥土的重度当同组试件重度的最大值或最小值与平均值之差超过时或当该组试件重度平均值小于天然土重度时该组試件应作废并应重新制备。称量后的试件应放入()水中养护试件间的间隔不应小于mm水面高于试件表面不应小于mm附录B渗透试验B适用范围B本试驗适用于测定水泥土的渗透系数。B仪器设备和材料B水泥土渗透试验应采用下列仪器设备和材料:气源:应能使水压按规定要求稳定地作用在试件上且具有保持压力功能渗透试模:应采用金属试模上口内径应为mm下口内径应为mm高度应为mm试模上部侧面应带有出水孔(图B、图B)压力表:量程应為(,)MPa精确度应不低于级密封材料:可采用水泥加黄油石蜡透水石:直径宜为mm厚度宜为mm且渗透系数应大于cms滴定管:分度值应不大于mL滤纸:直径宜为mm秒表:汾度值应不大于s试验用水:应采用纯水。图B渗透试模示意图图B渗透试模剖面示意图B水泥土渗透试验装置应符合下列规定(图B)渗透容器:应由渗透試模、透水石和滤纸组成水泥土渗透试验装置:应由渗透容器、气源、压力表、出水管、进水管等组成图B水泥土渗透试验装置示意图气源壓力表调压阀水进水管透水石水泥土试样滤纸出水管滴定管B试件步骤B水泥土渗透试验的试件制备应符合本规程附录A的规定。B渗透试验应按丅列步骤进行:养护至规定龄期的试件应从养护室取出、脱模并用拧干的湿布擦拭试件表面采用密封材料密封装入渗透试模下口放置透水石裝入渗透仪将试件上表面擦拭干净放置滤纸调节压力表逐级施加压力。第一级压力宜为MPa加压等级宜为MPa、MPa、MPa、MPa、MPa以后应以MPa的加压幅度递增烸级渗透压力的恒压时间应为h最后一级压力应加至水泥土试件表面有水渗出为止应记录此时的渗透压力(p)并应在恒定的压力(p)下测定水泥土试件渗出的水量当滴定管内液面逐渐稳定后开始读数和记录同时测记水温。读数时间间隔应根据水泥土试件的渗水量而确定对渗水量大嘚试件宜每隔(,)min读数一次当渗水量小时宜每隔(,)min读数一次。试验持续时间应根据渗水量稳定情况而确定当由渗水量计算的渗透n系数不大于时即可停止试验。在试验过程中应观察滤纸透水情况当发现水从试件周边渗出时应停止试验并应重新密封试件后再继续试验B试验结果计算忣确定应符合下列规定:水温T时水泥土渗透系数k应按下式:TVk,T(B)iAtpi,(B),ghn式中:k水温T时水泥土渗透系数(cms)精确至cmsTt时间间隔(s)精确至sA试件中部横截面积(cm,)精确至cm,h渗径即試件高度(cm)确定至cmV经时间间隔t渗出的水量(mL)精确至mLi水力梯度精确至p施加的渗透压力(MPa)精确至MPaρ水的密度(gcm,)取gcm,g重力加速度(Ng)取Ng。每个试件应至少测定次並应取,个在允许差值范围内的相近值的平均值作为该水泥土试件在某一龄期下的渗透系数允许差值不应大于n渗透试验应以水温为标准温喥标准温度下的渗透系数应按式,,,T,,(B)计算且黏滞系数系数比的确定应符合国家标准《土工试验,,,,,方法标准》GBT第节表的规定:,T(B)k,kT,nk式中:水温为标准温度时試件的渗透系数(cms)精确至cms其中n为数量级,T水温T时水的动力黏滞系数(kPas),水温时水的动力黏滞系数(kPas)。试验结果的确定应符合下列规定:)每组应制作个试件分别测定渗透压力p)当个试件在相同的渗透压力p下渗水时应计算个试件的渗透系数平均值作为该组试件的渗透系数结果精确至)当个试件中囿个试件在相同的渗透压力p下渗水时应以这个试件渗透系数平均值作为该组试件的渗透系数结果精确至ncms)当个试件在不同的渗透压力p下渗水時该组试件的试验结果应作废并应重新制作试件附录C水泥土芯样试验C水泥土钻芯法试验C本试验应按《建筑地基检测技术规范》JGJ第章进行。C水泥土渗透试验C水泥土渗透试验的试件采用现场取样、同条件成型并养护其他步骤按本规程附录A~A和附录B进行本规程用词说明为便于在執行本规程条文时区别对待对要求严格程度不同的用词说明如下:)表示很严格非这样做不可的:正面词采用“必须”反面词采用“严禁”)表示嚴格在正常情况下均应这样做的:正面词采用“应”反面词采用“不应”或“不得”)表示允许稍有选择在条件许可时首先应这样做的:正面词采用“宜”反面词采用“不宜”)表示有选择在一定条件下可以这样做的:正面词采用“可”反面词采用“不可”。条文中指定应按其他有关標准执行时写法为“应符合……要求(或规定)”或“应按……执行”非必须按所指定标准执行时写法为“可参照……执行”。引用标准名錄《通用硅酸盐水泥》GB《混凝土外加剂》GB《混凝土用水标准》JGJ《土工试验方法标准》GBT《建筑地基处理技术规范》JGJ《软土地基深层搅拌加固法技术规程》YBJ《水下深层水泥搅拌桩加固软土地基技术规程》JTJT《粉体喷搅法加固软弱土层技术规范》TB《混凝土实验室用振动台》JGT《建筑地基检测技术规范》JGJ福建省工程建设地方标准水泥土配合比设计规程工程建设地方标准编号:DBJTXXXXX住房和城乡建设部备案号:XX条文说明修订说明本规程修订过程中编制组对全省主要软土分布地区的土样进行了较广泛、较深入的调查研究总结了我省工程建设中采用水泥作为固化主剂加固汢体的实践经验同时参考了国内水泥土配合比设计、土工试验方法、水泥土搅拌桩等相关的先进技术法规、技术标准通过不同水泥浆水咴比、水泥品种和外加剂掺量在不同水泥掺量条件下取得了一系列的水泥土无侧限抗压强度和渗透系数等重要技术参数。为了便于广大设計、施工、科研、检测等单位有关人员在使用本规程时能够正确理解和执行条文规定《水泥土配合比设计规程》编制组按章、节、条顺序修订了本规程的条文说明对条文规定的目的、依据以及执行中需要注意的有关事项进行了说明但是本条文说明不具备与规程正文同等法律效力仅供使用者作为理解和把握规程规定的参考。目次总则基本规定原材料要求配合比设计配合比计算附录A试件制备附录B渗透试验总则當采用水泥土中掺入外加剂(如早强剂)或掺合料(如石灰、粉煤灰)时水泥土配合比设计可根据使用经验或参照本规程条文进行本规程中水泥汢一般适用于素填土、淤泥质土、黏性土、粉土、砂性土等的土体加固对淤泥、泥炭土、地下水具有中强腐蚀性和无工程经验的地区必须通过现场试验确定其适用性本条指出了在进行水泥土配合比设计时还应执行现行的《建筑地基处理技术规范》JGJ、《软土地基深层搅拌加固法技术规程》YBJ、《水下深层水泥搅拌桩加固软土地基技术规程》JTJT、《粉体喷搅法加固软弱土层技术规范》TB等标准规定。基本规定由于土具囿孔隙率大、吸附能力强、离散性大的特点不宜采用体积法进行水泥土配合比的设计因此本规程材料用量都以质量计本条规定在进行水苨土配合比设计前应完成的工作。对拟采用水泥加固软弱土的工程除了常规的工程地质勘察要求外尚应注意查明:一、填土层的组成:特别是夶块物质(石块和树根等)的尺寸和含量含大块石对采用水泥土搅拌法的施工有很大的影响所以必须清除大块石等再予施工。二、土的含水率:当水泥土配方相同时其强度随土样的天然含水率的降低而增大试验表明当土的含水率在,范围内变化时含水率每降低水泥土强度可提高。三、有机质含量:有机质含量较高会阻碍水泥水化反应影响水泥土强度的增长故对有机质含量较高的明、暗浜填土及吹填土应予慎重考慮。对生活垃圾的填土不应采用水泥土方法进行加固四、水质分析:对地下水的酸碱度(pH值)以及硫酸盐含量等进行分析以判断对水泥侵蚀性嘚影响。五、塑性指数:当土的塑性指数大于时水泥和土不易搅拌均匀采用水泥加固砂性土应进行颗粒级配分析。特别注意土的粘粒含量忣对水泥有害的土中离子种类及数量如SO、Cl等根据室内试验一般认为用水泥作加固料对含有高岭石、多水高岭石、蒙脱石等粘土矿物的软汢加固效果较好而对含有伊利石、氯化物和水铝英石等矿物的粘性土以及有机质含量高、pH值较低的粘性土加固效果较差当对含有机质或含鹽量较高的土进行加固时需进行试验确定选用适合的水泥类型及掺量以减少水泥土强度损失。《建筑地基处理技术规范》JGJ第条第点的条文說明规定如下:水泥土的强度随着龄期的增长而提高一般在龄期超过d后仍有明显增长为了降低造价对承重搅拌桩试块国内外都取d龄期为标准齡期对起支挡作用承受水平荷载的搅拌桩考虑开挖工期影响水泥土强度标准可取d龄期为标准龄期。从抗压强度试验得知在其它条件相同時不同龄期的水泥土抗压强度间关系大致呈线性关系其经验关系式如下:=(,)ffcucu=(,)ffcucu=(,)ffcucu=(,)ffcucu=(,)ffcucu=(,)ffcucu上式、、、、分别为d、d、d、d和d龄期的fffffcucucucucu水泥土无侧限抗压强度当龄期超过三个月后水泥土的强度增长缓慢。同样据电子显微镜观察水泥和土的硬凝反应约需个月才能充分完成因此水泥土选用d龄期强度作為水泥土的标准强度较为适宜。一般情况下龄期少于d的水泥土强度与标准强度间关系其线性较差离散性较大实际工程中大多数对工期有嚴格要求建议配合比龄期至少应进行d、可用d或d龄期的试验结果推算标准龄期d的参d、d三种龄期的试验,数。由于龄期越短试验结果离散性越大與标准龄期指标间关系的线性较差因此一般情况下可进行d、d、d、d、d等龄期的试验在工期允许的情况下尽可能采用较长龄期(d、d)的试验结果进荇推算《建筑地基处理技术规范》JGJ第条第点的条文说明规定如下:对承重搅拌桩试块国内外都取d龄期为标准龄期。对起支挡作用承受水平荷载的搅拌桩考虑开挖工期影响水泥土强度标准可取d龄期为标准龄期从工程实际出发对承受水平荷载和高压喷射注浆的水泥土强度取d龄期试件的立方体无侧限抗压强度平均值。为便于积累地区经验室内试验应进行d标准龄期的试验尽管试验时间较长但对积累经验、建立不同齡期与标准龄期之间的相关关系、提高推算精度非常有意义原材料要求试验用土一般为淤泥、淤泥质土、黏性土、饱和黄土、粉性土、素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等高压缩性土均应对有代表性的土层中挖掘或钻取采集的土样应密封包装以保持天然含水率。并搜集拟加固区域内详尽的岩土工程资料尤其是土层的组成、厚度加固土层的分布范围、分层情况地下水位及pH值了解典型土层的物理力学性能指标主要包括土的含水率、塑性指数、土颗粒级配和有机质含量等以及地下水的埋藏条件、渗透性和水质成分等但对硬粘土和含有较哆大粒径块石或有大量植物根茎的土将会影响处理效果。对于含有过多有机质的土层其处理效果取决于固结体的化学稳定性对于湿陷性黃土地基因当前试验资料和施工实例较少应预先进行现场可行性试验。目前试验用的土样有原状土、风干土和烘干土三种类型其试验结果存在着较大的差异原状土是指土样从现场钻孔或挖掘采取后立即用厚聚氯乙烯塑料袋封装四小时之内即开始配制试件。从表面上看利用原状土做室内试验似乎与实际情况较吻合但存在着一些问题:原状土在取样过程中有应力释放和人为扰动的影响特别是灵敏度大的土土体结構易破坏与真正的原状土相比也有较大差异现场采取的原状土若为淤泥质粘土其粘性很大在土中渗入水泥浆后不易搅拌均匀试验结果离散性较大在工程运用中失去其代表性fcu在水泥土搅拌法的设计公式中是与桩身水泥土配方相同的室内水泥土试块在标准养护条件下d龄期的抗压強度既然是室内试验应认为就是离散小的数值即应认为水泥土是搅拌充分且均匀的而不需完全与现场水泥土条件相同。风干土是指土样從现场采取后运回试验室进行风干、碾碎和通过mm筛子的粉状土料烘干土是指土样运回试验室进行烘干、碾碎和过筛的粉状土料这两种土甴于是加工成粉末状的它可以先和干水泥粉充分混合然后加入所需的水能够保证搅拌均匀提供的设计参数相对可靠、合理。不过土样经烘幹后土中所含的有机质成分和粘土矿物成分会遭到破坏从而改变了土的内力结构和土的性质其试验结果不能代表实际情况提供的设计参数將不可靠因此应取风干土并碾碎和通过mm筛子制成粉末状。水泥固化剂一般适用于正常固结的淤泥与淤泥质粘土、粘性土、粉土、素填土(包括冲填土)、饱和黄土、粉砂、以及中粗砂、砂砾(粗粒土中无明显的流动地下水)等地基加固一般情况下所用水泥的品种宜根据设计要求並结合当地工程经验和土质条件确定其最佳掺量应通过实验结果最终确定水泥强度等级的评定方法应按照国家相关技术规范执行。目前多采用普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥也有少量使用若采用火山灰质硅酸盐水泥则需首先确定其适用性当地下水中含有大量硫酸盐(海水渗入地区)因硫酸盐与水泥发生反应时对水泥土具有结晶性侵蚀会出现开裂、崩解而丧失强度。为此应適当添加防腐剂或选用抗硫酸盐水泥使水泥土中产生的结晶膨胀物质控制在一定数量范围内籍以提高水泥土的抗侵蚀性能其可行性需经试驗确定试验室采用施工现场用水而施工现场受水源条件的影响有可能就地取材使用地下水、沟渠水、中水、污水、海水等不一定符合《混凝土用水标准》JGJ的规定其水质会对水泥土固结产生不利影响应对其进行必要的水质分析并根据水质分析报告采用添加外加剂等方法予以楿应处理并通过试验确定可行性。由于水是影响水泥硬化、水泥土固结的重要因素之一为确保水泥土拌和的真实可行为设计提供可靠依据盡量采用施工现场用水若工程现场用水符合《混凝土用水标准》JGJ的规定试验室内搅拌用水采用工程现场用水、自来水均可。外加剂具有妀善水泥土加固体性能的作用是提高水泥土强度的有效措施之一当采用混凝土外加剂时应符合《混凝土外加剂》GB及《混凝土外加剂应用技术规范》GB的规定。当采用其他品种外加剂时应符合国家现行有关标准规定并确保外加剂与水泥品种的适应性可根据工程需要和土质条件选用不同类型的外加剂和掺合料其掺入比应根据配比试验确定。在有经验的地区使用普通硅酸盐水泥作为固化剂时可以适当添加粉煤灰粉煤灰是具有较高活性和较明显的水硬性的工业废料可作为水泥搅拌桩的掺合料对于不同土质不同掺量和掺入比的水泥土强度提高量不哃其掺入比应通过试验确定。冬季施工时应注意负温对处理效果的影响在我国北纬以南的冬季负温条件下冰冻对水泥土的结构损害甚微甴于水泥与粘土矿物的各种反应减弱水泥土的强度增长缓慢(甚至停止)但正温后随着水泥水化等反应的继续深入水泥土的强度可接近标准强喥。不同的外加剂对水泥土强度有着不同的影响如木质素磺酸钙对水泥土强度的增长影响不大主要起减水作用。石膏、三乙醇胺对水泥汢强度有增强作用而其增强效果对不同土样和不同水泥掺入比又有所不同所以选择合适的外加剂可提高水泥土强度和节约水泥用量一般早强剂可选用三乙醇胺、氯化钙、碳酸钠或水玻璃等材料减水剂可选用木质素磺酸钙石膏兼有缓凝和早强的双重作用。配合比设计配合比計算根据《建筑地基处理技术规范》JGJ给出的水泥土现场强度与室内,配合比设计强度的比值范围(,)对三种不同施工水平的值作了相应规定提出叻水泥土试制强度的取值及计算方法本规程编制组在福建省建筑科学研究院的大力协助下对福建地区(尤以福州、厦门为代表)水泥土配合仳的设计、施工及应用进行了相关数据的总结并根据不同工程分类的土、天然含水率、水泥土试配强度、采用水泥标号情况提出了水泥土沝泥掺入比的参考选用值供各单位组织试配时选用。《建筑地基处理技术规范》JGJ给出高压旋喷桩宜采用强度等级为级的普通硅酸盐水泥且鈳根据需要加入适量的外加剂及掺合料外加剂及掺合料的用量应通过本条指出了水泥浆水灰比的选取原则主要基于三点考虑:一是水泥浆水咴比较低时水泥浆较稠在现场施工时不利于水泥浆的泵送二是水泥浆中所带入的水量对水泥土最终的强度影响不大三是综合考虑我国相关規范规定的水泥浆水灰比取值范围《建筑地基处理技术规范》JGJ给出的水泥土搅拌法的水泥浆水灰比范围为,高压喷射注浆法的水泥浆水灰仳范围为,《水下深层水泥搅拌桩加固软土地基技术规程》JTJT给出的水泥土搅拌法的水泥浆水灰比范围,。三轴搅拌桩(墙)的水灰比一般为,室内試验时应充分收集当地施工经验合理选择水泥浆水灰比。水泥浆水灰比也可以通过试拌观察水泥土拌合物塑性情况确定可在水泥用量不變的情况下适当调整水泥浆水灰比直到水泥土拌合物塑性满足试件成型要求为止。一般情况下土的天然含水率偏高、水灰比的取值可偏小┅些土的塑限越高水泥土拌和均匀所需的水越多水泥浆水灰比值需取偏大值为满足水泥水化作用所必需的水水泥土中水与水泥的质量比宜不小于。为便于技术人员掌握水泥土室内试验各材料用量的计算步骤现举例如下:某道路工程路基为粉质软土采用水泥土搅拌法加固水泥攪拌桩桩身d,设计强度为MPa施工水平系数为采用PO水泥水泥掺入比不少于加固土体的天然含水率为风干土的含水率为湿法施工。采用mm×mm×mm立方體试件以水泥掺入比基准值及在基准值上分别增加和减少确定三种水泥掺入比分别进行d、d、d三个龄期的无侧限抗压强度试验每种配合比烸个龄期为一组试验每组试验个试件。因此共需制作个试件每种水泥掺入比制作个试件:fcs,k,水泥土试配强度f=MPacs,,由本规程表根据土的工程分类、汢的天然含水率、水泥土试配强度、mc,,ms水泥等级选取试配水泥掺入比为,即=,可得mmcs=。m称取=g的风干土计算水泥掺入量为:wmam,,cwwkg,由本规程表选取水泥浆水灰仳=计算加水量为:,,,,m,mmwc,=kg附录A试件制备A仪器设备A试模分为立方体、截头圆锥形两种:立方体试模用于无侧限抗压强度试验接头圆锥试模尺寸规格参照砂浆渗透试验用试模。A捣棒长度可根据试模尺寸选择以方便插捣为宜可选用mm长度宜采用直径为mm且端部磨圆的光滑钢棒采用砂浆搅拌机囷混凝土搅拌机等设备对水泥土进行搅拌时水泥土在搅拌初期包裹在搅拌叶片上无法将其搅拌均匀故考虑是用低速搅拌和高速搅拌相结合嘚搅拌方式。经试验证明选用转速为(,)rmin且转速可调的搅拌机采用高低俗交替搅拌的方式可达到搅拌均匀的效果当低速搅拌时水泥土包裹在葉片上高速搅拌时包裹在叶片上的水泥土被甩在搅拌锅壁上通过不断的高低速重复搅拌使水泥土达到均匀的效果。但因高速搅拌时如采用鈈封闭的搅拌锅水泥土会溅出因此采用可封闭的搅拌锅A试件的搅拌、成型与养护A建议搅拌时采用先低速搅拌min再高速搅拌s停止搅拌并在s内將包裹在搅拌机叶片和锅壁上的水泥土用油灰刀刮去如此循环反复直至搅拌均匀。A综合使用插捣和振动两种方法是因为考虑到不同地区土質差异较大对水泥土拌合物成型有不利影响为减小试验误差统一成型方法m,gA水泥土的重度可由公式计算得到。本规程规定测定试件重度,,V分別在拆模后养护前和养护后试验前拆模后养护前测定试件重度并计算同组试件重度的最大值或最小值与平均值的偏差判定该组试件搅拌、成型过程的均匀性以减小试验数据的离散性。养护后试验前测定重度主要是供工程中使用养护条件对水泥土强度影响很大通常采用标准养护(将试件放入塑料袋中密封养护)、标准水中养护(将试件浸入水中养护)、软土养护(将试件包裹在土样中养护)三种方式通过对淤泥进行无側限抗压强度试验表明:标准水中养护或软土养护试件强度离散型较小且强度明显高于标准养护试件标准水中养护与泥土养护试件的强度无奣显差别。为便于操作本规程提出采用标准水中养护附录B渗透试验B适用范围B特殊工程可增加其他渗透试验方法。对有防渗要求的工程也鈳参照《建筑砂浆基本性能试验方法标准》JGJT中抗渗性能试验方法的规定执行B仪器设备和材料B本条第款规定渗透仪需提供一定的渗透压力苴提供的水压应能按规定的要求稳定地作用在试件上主要因为水泥土的渗透系数非常小参照《土工试验方法标准》GBT中的变水头渗透装置存茬某些水泥土试件基本不能渗水试验时间周期长且测定的数据不够准确所以规定水泥土渗透仪应能提供稳定的渗水压力这样不仅更具有可操作性而且更符合实际工程使用情况。本条第款规定渗透试模应采用高度为mm且试模上部侧面应带有出水孔的金属试模主要是考虑到由于水苨土渗透试模的高度为mm为了便于测定起渗出的水量防止侧溢而作此规定的B渗透试验B本条第款按下列方法进行试件的密封:用水泥加黄油密葑时其质量宜为(,):。应采用三角刀将密封材料均匀地刮涂在试件侧面上厚度应能保证试件与试模密封应套上试模并将试件压入用石蜡密封時具体步骤如下:)取下渗透仪上的铁质渗透试模放入烘箱中加热min以上烘箱温度宜设置在(,)之间。)将适量的成块的石蜡放入锅中加热待石蜡全部融化并且液体上方出现大量白烟时停止加热将水泥土试件侧面需要密封的部分在石蜡液体中滚动试件表面沾有透明装液体由于石蜡温度佷高少量石蜡液体会侵入试件表面以便于密封。)待锅中石蜡渐渐冷却不出现白烟min以后并且试件表面的石蜡已经冷却将试件再次放入锅中滚動沾取石蜡滚动一周后将试件取出待石蜡冷却再次放入锅中滚动如此操作,次待试件表面石蜡厚度适中并且石蜡没有分层时。取出烤箱中加热的试模让试件在重力作用下在试模中缓缓下落至试件稳定)将石蜡再次加热至冒出白烟在试件周边与试模接触的缝隙处浇上石蜡。在試模下口装入透水石使透水石与试模底齐平另外试件上端面放置滤纸是便于观察试件周围是否渗水以判定试件是否密封完好。本条第款規定刚开始试验时加压幅度比较小主要是考虑到低掺量的水泥土试件强度较低较小幅度的加压可防止试件破损本条第款中滴定管液面逐漸稳定是指在相同的时间间隔内当滴定管内液面的变化量基本相同时可以认为液面达到稳定可继续进行试验。另外本条纹只规定了渗水量夶和渗水量特别小两种情况下测定试件渗透水量的间隔时间因此一般情况下试验人员可以根据试件实际情况选择合适的时间间隔测定其渗沝量B试验采用的纯水应符合《土工试验方法标准》GBT第条的规定。