掺入专利添加剂的水泥土力学性质的试验研究.pdf

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1、第26卷第3期苏州科技学院学报(工程技术版)Vo1．26No．32013年9月JournalofSuzhouUniversityofScienceandTechnology(EngineeringandTechnology)Sep．2013掺入专利添加剂的水泥土力学性质的试验研究方咸美，顾欢达，殷志文(苏州科技学院土木工程学院，江苏苏州215011)摘要：基于提高扩大支盘加筋水泥土桩水泥土强度的要求，针对掺入专利添加剂的水泥土的力学性质，采用室内试验的方法进行了比较系统的研究，并与未掺添加剂的水泥土的力学性质进行了

2、对比。研究表明，专利添加剂能够较明显的提高水泥土的强度和变形性能。文中具体分析了两种水泥土的强度发挥和变形的变化规律，以及专利水泥土的应力一应变关系，对专利水泥土的应力应变关系进行了拟合分析，以供实际工程参考。关键词：水泥土；添加剂；无侧限抗压强度；掺入比中图分类号：TU472．5文献标识码：A文章编号：1672—0679(2O13)03-0037—05扩大支盘加筋水泥土桩(以下简称多支盘桩，见图1)，是近年来发展起来的一种新型抗浮桩型，主要利用支盘端阻力及桩侧摩擦阻力抵抗上拔荷载。与普通钢筋混凝土桩相比，不仅具有

3、施工简便、明显降低工程造价的优点，而且可以充分利用水泥土抗压承载力较高的特性，使得多支盘桩能够发挥较高的单桩抗拔承载力。可以替代传统抗拔桩，应用于高层建筑的多层地下室、地铁及隧道、地下市政设施等工程的抗浮措施中。国内部分地区的工程实践，显示出其良好的工程特性和明显的经济和社会效益【11。根据支盘桩承受上拔荷载作用时的受力机理，支盘尤其是位于桩体下部的支盘，在单桩抗拔承载力发挥过程中起着很重要的作用，因此，支盘本身的强度与刚度对支盘桩的抗拔承载力发挥产生很大的影响。针对多支盘桩，通过提高构成桩体的水泥土强度，可以有效

4、地提高多支盘桩的抗拔承载力，从而达到进一步提高单桩抗拔承载力、节省工程造价的目的。在实践中，常用掺入添加剂的方式来提高水泥土的强度，由于水泥土的强度发挥与添加剂的性质、土质条件及环境因素等有关，基于多支盘桩在本地区推广应用的目的，研究过程中选取本地区比较有代表性的粉质粘土作为原料土，并选择在其他地区工厂圭量程中显示具有良好效果的某专利添加剂作为提高水泥土强度、改善水泥土变形性质的添加剂，并与未掺添加剂的水泥土进行对比，研究该添加剂对提高水泥土强度、改善水泥土变形性质的效用，并分析掺入添加剂的专利水泥土相应的力学性质

5、、强度发挥特征及本Igl1多支盘桩构造构关系，为抗拔桩的设计及施工提供参考。1试验方法及原料1．1原料选择本试验的主要材料包括原料土、水泥及专利添加剂。水泥选择标号为42．5的普通硅酸盐水泥，水为普通自来水，原料土样取自苏州港龙财智商业广场二期的基坑开挖施工过程中的取出的土体，其主要物理性质指标如表1所示。表l土样物理性质根据表1所示物理性质指标，依据岩土工程勘察规范圈中关于土的分类标准，所用原料土应定名为粉质粘土。原料土的颗粒级配曲线如图2所示，据此可知，原料土级配连续，粒径小于0．075mm的细粒土的比例超过8

6、0％，不均匀系数Cu=14．63，曲率系数=1．28，属于级配良好的土体。【收稿日期]2012—12—10【作者简介]方咸美(1988一)，男，安徽巢湖人，硕士研究生。38苏州科技学院学报(工程技术版)2O131．2配合设计考察专利添加剂对水泥土强度提高的作用、专利水泥土的强度发挥和变形特性以及相应的材料参数本次研究的主要内容。在确定配合设计时，主要参考本地区水泥土搅拌桩施工常用的水泥土配合情况，按2选择确定水泥土配合条件及添加剂使用条件，表中水泥掺入比按原料土的干土质量计算(O,w=m水泥／m干土)参照其他工程添

7、加剂使用情况，专利添加剂掺人比按水泥质量的1％采用(ae=m添加剂／m水泥)。-．．粉质牯土颗粒墁配曲线表2试验方案1O0堡90试样编号水泥口，％添加剂a。／％养护天数，d僻887、28、90。12127、28、90IⅢ。船。4147、28、9O。勰308l87、28、90氍2010121l27、28、90掘0161l67、28、9O10101001000100001粒径／mm注：编号为8、12的为未掺加添加剂的水泥土；编号为41、81、121和161的为掺加图2粉质粘土颗粒级配曲线添加剂的专利水泥土。1．3试样的

8、制备在试样制备过程中，先测试原料土的含水率，并据此计算原料土的干土质量，根据所设定的配合条件称量水泥及添加剂，将其混合并强制搅拌5rain，然后将经充分搅拌后的混合料采用分层击实的方法装入直径为50mm，高为100mm的圆柱形模具中，再将击实成型后的试样置于标准养护室内进行养护，48h后脱模(见图3(a))，脱模后的试样继续置于养护室内养护，至设定龄期后取出