水泥掺入比的优化探讨

2025-09-29 理论教育版权反馈

【摘要】：水泥掺入比αw的定义为 “掺加的水泥重量与被加固的软土重量的百分比”，即：表2.5 水泥土无侧限抗压强度qu与水泥掺入比αw和龄期t的关系由表2.5可知，当αw＜5%时由于水泥与土的固化反应过弱，水泥土相对于原状土来说，强度增长幅度很小且离散性也较大。图2.9水泥土fcu与αw的关系曲线刘松玉等认为：在0～90d范围内，龄期越长，水泥效率越高，如图2.9所示。

水泥掺入比αw的定义为 “掺加的水泥重量与被加固的软土重量的百分比”，即：

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表2.5　水泥土无侧限抗压强度qu（MPa）与水泥掺入比αw和龄期t的关系

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由表2.5可知，当αw＜5%时由于水泥与土的固化反应过弱，水泥土相对于原状土来说，强度增长幅度很小且离散性也较大。故在深层搅拌法的实际实施中，一般较多选用αw＝7%～25%。水泥土的强度增长率在不同的掺入量区域、不同的龄期时段内是不相同的，而且原状土不同，水泥土的强度增长率也不同。

水泥土的抗压强度随着水泥掺入比的增大而提高，高亚成得出结论是水泥土的抗压强度要比原土抗压强度高数十倍，工程设计施工中的含水量在35%～50%之间的淤泥质黏土水泥掺入比在10%～15%之间有良好的加固效果。李建等（2001）认为水泥掺量较高时，其强度增长幅度也较大；水泥掺量对水泥土早期强度的影响小于对后期强度的影响，并得出强度预测的经验公式：

式中：fcu，k为水泥土k天龄期的立方体抗压强度，MPa；αw为水泥掺入百分比；A、B为经验系数。

当水泥土龄期为7d时，fcu，k＝0.022α1.36w；(https://www.chuimin.cn)

当水泥土龄期为28d时，fcu，k＝0.024α1.44w；

当水泥土龄期为90d时，fcu，k＝0.028α1.41w。

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图2.9　水泥土fcu与αw的关系曲线（引自刘松玉， 2006）

刘松玉等（2006）认为：在0～90d范围内，龄期越长，水泥效率（每增加单位水泥掺入比所引起的强度增加值）越高，如图2.9所示。另外，养护时间在一个月内时，水泥掺入比αw≥10%的水泥效率大于αw＜10%的水泥效率；当养护龄期为60～90d，水泥掺入比αw≥5%时，水泥土的无侧限抗压强度fcu与水泥掺入比αw更接近线性关系。

刘松玉等（2006）经过大量试验数据的分类数理统计，得到两者呈幂函数关系，其经验方程为：

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式中：fcu1为水泥渗入比为αw1的无侧限抗压强度；fcu2为水泥渗入比为αw2的无侧限抗压强度；n为回归系数，取值为1.6～1.7736。

式（2.7）中的适用条件是：αw1＝5%～20%；αw1/αw2＝0.33～3.00。

水泥掺入比的优化探讨

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