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水泥土规范
水泥土规范
总则
为保证水泥土工程的施工质量,一致水泥土配合比设计方法,满足设计和施工要求,
使之达到技术可靠,经济合用,科学配置,特制定本规程。
本规程合用于采用水泥作为固化剂加固纤弱土的水泥土配合比设计。
水泥土配合比设计的任务是依照土样情况,联合水泥、水源、外加剂、掺合料的各项
参数指标计算各资料的用量,并经试验室试配、调整后确定每立方米水泥土各资料的用量。
在进行水泥土配合比设计时,除应恪守本规程的规定外,还应符合国家现行有关标准
的规定。
资料要求
土样应依照工程实质情况选择有代表性的土层,分别取样。所收集的土样,应采用密
封包装,以保持天然含水率。
土样应进行颗粒级配、天然含水率、液限、塑限等性能的试验,以认识土质的基本情
况,并对土样进行工程分类。有特别要求时,可增加土样其余有关性能的试验。
水泥土拌制宜采用强度等级以上的一般硅酸盐水泥,有抗伤害性要求时,宜采用抗硫
酸盐水泥。水泥质量应符合现行国家标准要求。
当水泥土需掺入石灰时,宜采用氧化钙和氧化镁含量总和大于85%,其中氧化钙含量
不低于80%的生石灰。
配制水泥浆用水宜用饮用水。采用其余水源时,应经有机质含量、pH值等方面性能检
验合格后方可使用。
外加剂及掺合料质量应符合国家现行标准要求。
技术条件
水泥土工程施工方法分为湿法和干法。当采用湿法时,所配制水泥浆的水灰比宜取~。
水泥土水泥掺入比宜取10%~25%。
水泥土的标准强度评定以90天的无侧限抗压强度为准。
拥有抗冻或抗伤害要求的水泥土,应进行冻融或抗伤害试验,且试验后其无侧限压强
度损失率不得大于25%。
水泥土配合比计算、试配、调整与确定
水泥土基准配合比计算
水泥土规范
水泥土规范
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水泥土基准配合比计算,应按以下步骤进行:
依照设计强度值,计算水泥土试配强度;
采用水泥掺入比;
计算并采用水泥浆水灰比;
计算每立方米水泥土各资料用量;
水泥土试配强度按下式计算:
fcs,0
fcs,90d
(
)
水泥土规范
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式中
fcs,0—水泥土试配强度(MPa);
fcs,90d—水泥土90d无侧限抗压强度设计值(
MPa);
水泥土规范
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σ—施工水平系数(包括施工机械、人员操作和管理等)。施工水平优秀时,σ取;
施工水平一般时,σ取;施工水平较差时,σ取。
依照土样的工程分类、天然含水率、水泥土试配强度、水泥强度等级等按表采用,水
泥掺入比按下式计算:
mc0
100%
()
ms0
式中mc0—基准配合比每立方米水泥土的水泥用量(
kg/m3);
s0—基准配合比每立方米水泥土的湿土用量(
kg/m3)。
m
表
水泥掺入比采用表
土样工程
土的天然含水率
水泥土试配强度
强度等级的水泥
强度等级的水泥
分类
(%)
(MPa)
掺入比(%)
掺入比(%)
>10,<30
<
12~15
10~12
≥
15~18
12~15
黏土及粉土
<
15~18
12~15
≥30,≤70
≥
18~21
15~18
>10,<30
<
12~18
10~15
≥
20~25
18~22
砂土
<
15~18
18~22
≥30,≤70
≥
18~22
20~25
注:1
当土样为有机质土、高含水率土、酸性土等时,可按其余方式确定水泥掺入比;
有实质工程经验的可直接确定水泥掺入比;
设计上有要求详细水泥掺入比的,可直接采用。
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依照土样的液限、塑限、天然含水率等参数,估计水泥土中水泥浆用水量
mw,水泥
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浆水灰比
C按下式计算:
水泥土规范
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C
mw0
[wcs(ms0
mc0)ms0
w]mc0
mc0
1w
1
w
(
)
式中m——基准配合比每立方米水泥土中水泥浆用水量(
3
);
kg/m
w0
c0
3
m——基准配合比每立方米水泥土的水泥用量(
kg/m)。
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wcs——基准配合比水泥土的含水率(%)
;
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wL——土的液限(%);
wp——土的塑限(%);
w——土的天然含水率(%)。
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当水灰比
C<0时,C取
0,即水泥土中水泥浆用水量为
0,采用水泥干粉进行搅拌;
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当水灰比
0≤C≤时,
C取;
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当水灰比<
C<时,采用实质计算的水灰比
C;
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当水灰比
C≥时,C取。
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每立方米水泥土按下式计算:
mw0
mc0
ms0cs
()
3
式中:ρcs——水泥土的假设密度(kg/m),其值可按表采用。
土样工程分类
土天然含水率(%)
水泥土假设密度(kg/m3)
>10,<30
1600~1900
黏土及粉土
≥30,≤70
1400~1700
>10,<30
1500~1800
砂土
≥30,≤70
1300~1600
注:1
在采用水泥土土密度时,
水泥掺入比选较高值时
()
,相应的水泥土假设
密度宜取较高值;在采用水泥土土密度时,水泥掺入比选较低值时
(见表,相应的
水泥土假设密度宜取较低值;
2
土的天然含水量较高时,
水泥土假设密度取低值;
土的天然含水量较低时,
水泥土
假设密度取较高值;
有实质工程经验的可不参照此表采用,由工程经验确定水泥土假设密度。
水泥土配合比试配、调整与确定
水泥土试配时应采用工程中实质使用的资料。
按计算基准配合比进行试拌,观察水泥土拌合物塑性情况,可在水泥用量不变的情况
下适合调整水泥浆水灰比,直到符合水泥土拌合物塑性满足无侧限抗压试验试件成型要求为
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止。此后依照加水量情况从头计算基准配合比。
水泥土无侧限抗压强度试验时最少应采用三个不一样样的配合比。水泥土无侧限强度试验
方法按附录A进行。当采用三个不一样样的配合比时,其中一个应为本规程条确定的基准配合比,
其余两个配合比的水泥掺入比,宜较基准配合比分别增加和减少3%,并保持水泥浆水灰比与
基准配合比相同;当不一样样水泥掺入比的水泥土拌合物的塑性不满足无侧限抗压试验试件成型
要求时,可经过适合增、减用水量进行调整,此后依照加水量情况从头计算配合比。
每种配合比最少应制作一组(三块)试件,标准养护到90d时试压。需要时增加几组
试件,供迅速检验或较早龄期试压,以便提早定出水泥土配合比供施工使用,但应成立不一样样
龄期与标准龄期下强度的换算公式。
依照试验得出的水泥土无侧限抗压强度值,选定强度满足试配强度要求且水泥掺入比
最低的配合比作为试配确定的配合比,此配合比所对应的每立方米水泥土的湿土用量、水泥
用量和水泥浆用水量分别用
ms、mc、mw表示。
经试配确定配合比后,尚应按以下规定进行校订:
1应依照本规程第
ρcs,t:
cs,cmsmcmw
(
)
应按下式计算水泥土配合比校订系数δ:
cs,t
(
)
cs,c
式中
ρcs,t——水泥土密度实测值(
kg/m
3);
ρcs,c——水泥土密度计算值(
kg/m3)。
3
水泥土密度试验方法依照附录
B进行。水泥土密度实测值与计算值之差的绝对值不超
过计算值的5%时,按本规程第
条确定的配合比即为确定的设计配合比;
当二者之差超
过5%时,应将配合比中每项资料用量均乘以校订系数
,即为确定的设计配合比。
附录A
水泥土无侧限抗压强度试验
定义和合用范围
无侧限抗压强度是水泥土试样在无侧向压力条件下,抵挡轴向压力的极限强度。
本规程合用于水泥土试件硬化后无侧限抗压强度试验。
取样
同一组水泥土拌合物应从同一搅拌锅中取样。
水泥土拌合物无侧限抗压强度试验应以三个试件为一组。
试件的尺寸和公差
水泥土规范
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试件的尺寸
φ50mm×100mm的圆柱型试件为水泥土无侧限抗压试件的标准尺寸。
尺寸公差
1
试件直径和高度的尺寸公差不得超出
1mm。
2
试件的承压面的平面度公差不得超出
(R=50mm)。
3
试件的高度方向和承压面的夹角应为
90°,其公差不得超出°。
设施
试模:应符合《混凝土试模》(JG3019-1994)中技术要求的规定。
振动台:应符合《混凝土试验用振动台》
(JG/T3020)中技术要求的规定。
压力试验机:要求其测量精度为±
1%,试件损坏载荷应大于压力机量程的
20%且小于
压力机量程的80%。
轴向位移计:量程
10mm,分度值的百分表或正确度为全量程%的位移传感器。
砂浆搅拌机:符合《建筑砂浆基本性能试验方法》
(JGJ70-90)中技术要求的规定。
其余
1
钢板尺:量程大于
200mm、分度值为1mm。
2
卡尺:量程大于
200mm、分度值为。
3
平板玻璃:厚度不小于
6mm、直径(或边长)不小于
80mm。
塑料薄膜。
秒表。
凡士林。
试件的制作和养护
试件的制作
水泥土试件的制作应符合以下规定:
成型前,,试模内表面应涂一薄层矿物油或其余脱模剂。
实验室拌制水泥土时,资料用量应以质量计,精度分别为:水泥、水、外加剂和掺合料为±%;土为±%。
3)实验室应在拌制后赶快成型,一般不超出30min。
2水泥土试件制作应按以下步骤进行:代表性取土样约8kg,放入砂浆搅拌机进行搅拌
直至均匀。
依照水泥掺入比和水灰比称取相应的水泥和水,配制水泥浆。
将配制好的水泥浆(或水泥干粉)加入土样中,搅拌至均匀,搅拌时间应好多于5min。
将搅拌均匀的水泥土分两次装入试模中,每装完一次,在试模上表面覆盖塑料薄膜
后在振动台上振动至密实,振动时间不应少于60s。
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4)
振实后,水泥土上表面略高于试模上沿,
把涂有一薄层脱模剂的平板玻璃均匀的压
在试模顶部。
5)
同一水泥掺入比、同一水灰比成型
5组共15个试件。
试件的养护
试件成型后在20±3℃的环境中静置2~3天,此后编号、拆模(拆模时要有必定的强
度,否则推迟拆模日期或带模进行养护)。
拆模后马上放入温度20±2℃,相对湿度90%以上的环境中养护。
养护时,试件相互间隔10~20mm,试件应防范直接被水冲淋。
4标准养护龄期为90天(从搅拌加水泥浆或水泥开始)。
应每日最少一次记录试件的养护条件。
无侧限抗压强度试验
应按以下步骤进行:
试件从养护地址取出后马上将试件表面擦洁净,涂一薄层凡士林以防范水分蒸发,并测量2个相互垂直的直径的长度。
将试件置于底座上,转着手轮使底座缓慢上涨至试样与加压板恰好接触,将测力计读
数调零。
轴向应变速率宜控制在每分钟1%~3%,转着手柄使起落设施上涨进行试验,轴向应变
小于3%时,每隔%应变读数一次;轴向应变等于、大于3%时,每隔%应变(或)读数一
次。试验宜在8~10min内达成。
当测力计读数出现峰值时,连续进行3%~5%的应变后停止试验;当测力计读数无峰值时,应进行到应变达20%后方可停止试验。
试验结束后取下试件,测量试件损坏面的倾角,描绘试件损坏后的形状。
:
h
1
(
)
h0
式中1—轴向应变(%);
h0—试样初始高度(cm);
h—轴向变形(cm)。
试验面积的校订应按下式计算:
Aa
A0
(
)
1
2
式中Aa—校订后试样面积(cm);
A0—试样初始面积(cm2);
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试件所受的轴向力应按下式计算:
CR10()
Aa
式中—轴向应力(kPa);
C—测力计率定系数(N/);
R—测力计读数(或mV);
以轴向应力为纵坐标,轴向应变为横坐标,绘制应力应变曲线,取曲线上的最大轴向
应力为无侧限抗压强度值。若最大轴向应力不明显,取轴向应变为15%对应的应力作为无侧限
抗压强度。
附录B水泥土密度试验
定义和合用范围
水泥土的密度是指水泥拌合物的单位体积质量。
本试验用于测定水泥拌合物经捣实后的密度。
仪器设施
容量筒(配有漏斗):金属制成,内径108mm,高109mm,筒壁厚2mm,容积为1L。
天平:称量5000g,分度值1g。
振动台:。
塑料薄膜。
秒表。
操作步骤
水泥土拌合物的制备
原资料的取样和水泥土拌合物的制备方法同附录
A中
的规定。
水泥土密度试验步骤按以下步骤进行:
称容量筒重量,精准至1g。
此后将容量筒的漏斗套上,装入水泥土拌合物并略有充裕,盖上塑料薄膜,在振动台
上振动密实,振动时间不应少于60s。
振实后将容量筒口节余的水泥土拌合物刮去,使表面平坦,并将外壁擦洁净,称取总重量,精准至1g。
本试验需进行2次平行测定,取其算术均匀值,精准至10kg/m3。
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按下式计算水泥土的密度:
m2m1
V
1000()
水泥土规范
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式中ρ—水泥土的密度(kg/m3),精准至10kg/m3。;
m1—容量筒的质量(kg);
m2—容量筒和水泥土总质量(kg);
V—容量筒的容积(L)。
规范性引用文件
以下文件中的条款经过经过本标准的引用而成为本标准的条款,凡是注明日期的引用文件,其随后所有的改正单(不包括勘误的内容)或校订版本均不合用于本标准,但是,激励依照本标准达成协议的各方研究能否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本使用于本规程。
GB/T1346水泥标准稠度用水量、凝固时间、平定性检验方法
GB8076混凝土外加剂
JGJ63混凝土用水标准
JTJ056公路工程水质分析操作规程
GB/T50123土工试验方法标准
JTGE40公路土工试验规程
TB10102铁路工程土工试验规程
JGJ79建筑地基办理技术规范
YBJ225软土地基深层搅拌加固法技术规程
JTJ/T259水下深层水泥搅拌桩加固软土地基技术规程
TB10113粉体喷搅法加固纤弱土层技术规范
JTGF10公路路基施工技术规范
JG3019混凝土试模
JG/T3020混凝土实验室用振动台
JGJ70建筑砂浆基本性能试验方法
本规程用词说明
为便于在履行本规范条则时差异对待,对要求严格程度不一样样的用词说明以下:表示很严格,非这样做不可以的用词:
正面词采用“必定”,反面词采用“严禁”;
表示严格,在正常情况下均应这样做的用词:
正面词采用“应”,反面词用“不应”或“不得”;
表示赞同稍有选择,在条件赞同时第一应这样做的用词:
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正面采用“宜”,反面采用“不宜”;
表示有,在必定条件下能够做的用采用“可”。
范中指定按其余有关准、范的定行,写法“符合⋯⋯的定”或“按⋯⋯行”。
条则明
水泥土规范
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本条指出了内行水泥土配合比,行行的《建筑地基理技范》
JGJ79-2002、《土地基深拌加固法技程》YBJ225-91、《水下深水泥拌加固
土地基技程》JTJ/T259-2004、《粉体法加固弱土技范》TB10113-96
等
水泥土规范
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准定。
资料要求
水泥入比等条件相同的情况下,加固不一样样土的土,加固的见效是不一的。在
室行家配合比,从工程取拥有代表性的土,以保证配合比的合用性。当前
水泥土的用主要在基理上,加固,水泥或水泥干粉直接加入土中,土中的原
状土均未,其天然含水率不会化。因此配合比,土尽可能与原状土一
,保持土的天然含水率。
本条了然内行配合比前土有个初步的认识,内行配合比
定水泥入比做准。依照国内外研究,用水泥做加固,含有伊利石、化物和水
英石等物的粘性土以及有机含量高,pH低的粘性土加固见效差。
本条了然做水泥土加固的水泥度等最低要求。
石灰一般合用于黏土粒含量大于20%,粉粒及粘粒含量之和大于35%,黏土的塑
水泥土规范
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性指数大于
10,液性指数大于,土的
pH
4~8,有机含量小于
11%,土的天然含水率大
水泥土规范
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于30%的偏酸性的土。在粘粒含量不足的情况下,能够增加粉煤灰。当
pH小于
7,
水泥土规范
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入百分之几的石灰,平常pH就会大于12。
技条件
本条指出了水泥的水灰比的要求,鉴于三点考:一是水泥水灰比低,水泥
稠,在施工不利于水泥的送。二是水泥中所入的水量水泥土最的
水泥土规范
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度影响不大。三是依照《建筑地基理技范》
JGJ79-91
出的湿法的水泥水灰比范
水泥土规范
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(~)和依照《水下深水泥拌加固土地基技程》
JTJ/T259-2004
出的水泥
水泥土规范
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水灰比范(~)。
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依照《建筑地基办理技术规范》
JGJ79-91
:采用水泥作为固化剂资料,在其余条件
水泥土规范
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相同时,在同一土层中水泥掺入比不一样样时,水泥土强度将不一样样。由于块状加固属于大概积处
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理,关于水泥土的强度要求不高,因此为了节俭水泥,降低成本,可采用
7%~12%的水泥掺
水泥土规范
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入比。水泥掺入比大于
10%时,水泥土强度可达~
2MPa以上。一般水泥掺入比可采用
12%~
水泥土规范
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20%。水泥土的抗压强度随其相应的水泥掺入比的增大而增大,但因场所土质与施工条件的
差异,掺入比的提高与水泥土强度增加的百分比是不完好相同的。
鉴于以上分析本条给出了在水泥土配合比设计时,水泥土一般情况下的水泥掺入比的范
围。
依照《软土地基深层搅拌加固法技术规程》YBJ225-91:水泥土的强度随龄期的增加
而增加,一般情况下水泥土7d是可达标准强度的30%~50%;30d可达标准强度的60%~
75%;90d为180d的80%,而180d此后,水泥土强度增加乃未停止。其余依照电子显微镜
的观察,水泥土的硬凝反响也需要3个月才能达成。因此,选择龄期90d的强度作为水泥土
的标准强度是较为适合的。
在某些地域的地下水中含有大量硫酸盐(海水浸透地域),因硫酸盐与水泥发生反响
时,对水泥土拥有结晶性伤害,会出现开裂、崩解而丧失强度。为此加固剂应采用抗硫酸盐水泥,使水泥土中产生的结晶膨胀物质控制在必定的数量范围内,藉以提高水泥土的抗伤害性能。
水泥土使用在温差比较大的地方,与混凝土相同,水泥土的强度也会跟着温度的不断变化而丧失强度。本条在查阅大量资料的基础上,给出了抗衡冻融、抗伤害试验的方法及强度损失率的要求。以保证在这些地域的使用水泥土能达到预期的见效。
水泥土配合比计算、试配、调整与确定水泥土基准配合比计算
依照《建筑地基办理技术规范》JGJ79-91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(~),对三种不一样样施工水平的值作了相应规定,提出了水泥土配制强度的
取值及计算方法。
本标准编制组在福建省建筑科学研究院的鼎力辅助下,对福建地域水泥土配合比的设
计、施工及应用进行了有关数据的总结,并依照不一样样工程分类的土、天然含水率、水泥土试
配强度、采用水泥标号情况,提出了水泥土水泥掺入比的参照采用值,供各单位组织试配时
采用。
由大量实验数据总结获取,当水泥土含水率在原土液塑限中值周边时,该水泥土拥有
优秀的拌合性及施工性。因此,本规程要求以原土液塑限中值为水泥土含水率配制目标进行
设计,保证所配制的水泥土拌合物的施工性。
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