試述半剛性材料溫度收縮和干燥收縮的基本原理

1、試述半剛性材料溫度收縮和干燥收縮的基本原理。（一）半剛性基層材料溫度收縮機理半剛性基層材料是由固相（組成其空間骨架結(jié)構(gòu)的原材料的顆粒和其間的膠結(jié)構(gòu)卜液相（存在于固相表面與空隙中的水和水溶液）和氣相（存在于空隙中的氣體）組成。所以，半剛性基層材料的外觀脹縮性是由其基本體的固、液、氣相的不同溫度收縮性的綜合效應(yīng)結(jié)果。一般氣相大部分與大氣貫通，在綜合效應(yīng)中影響較小，可以忽略，故半剛性基層材輯的脹縮性可主要從固相脹縮、液相脹縮，以及兩者的綜合作用三個方面進行研究.1 .固相復(fù)合材料的熱脹縮性分析半剛性基層材料中的面相顆粒大部分為結(jié)晶體及部分非結(jié)晶體，其熱學(xué)性質(zhì)由質(zhì)點的鍵性和熱運動以及結(jié)構(gòu)組成所決定。組

2、成晶體的質(zhì)點（原子、分子、離子）間的鍵性一般較強，質(zhì)點的熱運動只是在其平衡位置附近的熱震蕩。晶體的勢能曲線是不嚴格對稱的左陡、右緩的復(fù)雜函數(shù)曲線。影響晶體熱脹縮性的因素主要有：晶體內(nèi)質(zhì)點間的鍵力、離子電荷及質(zhì)點間距、晶體與晶體類型以及晶體的空間結(jié)構(gòu)等。質(zhì)點間的鍵力越強、離子的間距越小以及電子電荷越大時，熱脹縮系數(shù)就越小，晶體質(zhì)點的配位數(shù)越大，則熱脹縮系數(shù)越大，層狀晶體，垂直于層面方向的熱脹縮系數(shù)要大于層向的熱脹縮系數(shù)，緊密堆積結(jié)構(gòu)比敞曠式結(jié)構(gòu)有較大的熱脹縮系數(shù)。由于組成固相復(fù)合材料的各礦物有不同的熱脹縮性，但又是膠結(jié)為整體的材料，所以，其熱脹縮性是各組成單元體間相互作用的“綜合效應(yīng)”。2 .水

3、對半剛性基層材料熱脹縮性的影響半剛性基層材料內(nèi)部廣泛分布有空隙，包括大空隙、毛細孔和凝膠孔。自由水存在于大空隙中；毛細水存在于毛細孔和凝膠孔中；表面結(jié)合水存在于一切固體表面；層間水存在于晶胞及凝膠物層間；結(jié)構(gòu)水和結(jié)晶水存在于礦物晶體結(jié)構(gòu)內(nèi)部。水對半剛性基層材解熱脹縮性的影響主要是通過三種作用過程而實現(xiàn)的，即擴張作用、毛細管張力作用和冰凍作用。溫度升高時，水的擴張壓力使顆粒間距離增大面產(chǎn)生膨脹；反之，則產(chǎn)生收縮。毛細管張力作用有兩個方面的影響；其一，溫度下降時，毛細管中水的表面張力增大，從而加大了材料的收縮系數(shù)；其二是由于毛細管彎液面的內(nèi)外存在壓力差，以壓的形式作用于管壁之間。溫度下降時，對管壁

4、的壓力增大，從而引起整體材料的收縮。各孔隙中的水在其冰點溫度以下凍結(jié)肘，體積增大9%,從而引起材料膨脹。同時，由于冰具有較大約收縮系效，又會使整體材料的溫縮系數(shù)增大。（二）半剛性基層材料干燥收縮機理干燥收縮是指半剛性基層材科因內(nèi)部含水量變化（水分蒸發(fā)）而引起的體積收縮現(xiàn)象。干燥收縮的基本原理是由于水分蒸發(fā)而發(fā)生的“毛細管張力作用”、“吸附水及分子間力作用”礦物品體成膠輕體的“層間水作用”、以及“碳化脫水作用”而引起的整體宏觀體積的變化。1 .毛細管張力作用半剛性基層材料毛細管中水的彎液面存在著內(nèi)外壓力差（即毛細管張力），以壓的形式作用于毛細管壁，其大小與毛細管的半徑成反比。當水分蒸發(fā)時，毛細管

5、水面下降，彎液面的曲率半徑變小，致使毛細管壓力增大，從而產(chǎn)生收縮。2 .吸附水和分子間力作用毛細水蒸發(fā)完結(jié)后，隨著相對溫度的繼續(xù)變小，半剛性基層材料中的吸附水開始蒸發(fā)，使顆粒表而水膜變薄，顆粒間距變小，分子力增大，導(dǎo)致其宏觀體積的進一步收縮。這一階段的收縮量要比毛細管作用的影響大得多。當吸附水膜減薄到一定程度以后，收縮量逐漸減小，直至終止收縮。3 .層間水作用隨著相對溫度的進一步下降，層間水蒸發(fā)，致使晶體間距減小，從而引起整體材料的收縮。4 .碳化收縮作用所謂碳化收縮是指Ca（OH）2與CO2反應(yīng)生成CaCO3過程中析出水分而引起的體積收縮。試述影響疲勞壽命的因素影響瀝青路面疲勞壽命的因素有很

6、多方面，除了荷載條件的影響外，還包括材料性質(zhì)與種類、環(huán)境變量等的影響。1 荷載條件1）荷載歷史。材料的疲勞壽命可按不同的荷載條件測定。對于相同的瀝青混合料，試件在承受簡單荷載或是復(fù)合荷載的情況下所表現(xiàn)出來的疲勞反映是不同的。采不同的加載模式作用于試件的實際受荷狀況是不同的。2）加載速率。在瀝青混合料疲勞加載試驗中，混合料的勁度量隨著加載作用次數(shù)增加呈下降的趨勢。在試驗過程中，加載率越高，則勁度模量也就越大。雖然速率不同，但是勁度模量著作用次數(shù)下降的趨勢卻是相近的，即不同速率的幾條曲線在到疲勞破壞的作用次數(shù)以前基本上保持了平行的關(guān)系。3）荷載間歇時間。路面在承受車輛荷載時，在車輛前后輪之間或前后

7、車輛輪載之間都有間隔時間。由于瀝青材料具有粘彈性性質(zhì)，故在荷載之間的間歇時間內(nèi)瀝青路面將產(chǎn)生有利于疲勞微細裂縫愈合的內(nèi)部應(yīng)力，因而可以延長其疲勞壽命。研究表明，荷載之間的間歇時間對疲勞性能的影響是很大的。2 材料性質(zhì)1）混合料勁度。從疲勞觀點來看，瀝青混合料的勁度模量是一個重要的材料特性。任何影響混合料勁度的變量，諸如集料與瀝青的性質(zhì)、瀝青用量、混合料的壓實度與空隙率，以及反映車輛行駛速度的加載時間和所處的環(huán)境溫度條件等都會影響到它的疲勞壽命。2）混合料中瀝青的種類及用量。瀝青種類和稠度對瀝青混合料疲勞壽命的影響基本上可以用它對混合料勁度的作用來衡量。通常，在控制應(yīng)力加載模式中疲勞壽命隨瀝青硬

8、度的增大而增長，在控制應(yīng)變加載模式中則出現(xiàn)相反的情況，即瀝青越軟，疲勞壽命越長。瀝青混合料的疲勞性能受瀝青用量的影響很大，瀝青用量大，混合料的空隙率就小，疲勞壽命也長。3）集料的表面性狀與混合料的空隙率。由于集料的表面紋理、形狀和級配可以影響混合料中的空隙結(jié)構(gòu)，即空隙的大小、形狀與連貫狀況以及瀝青的適宜用量和瀝青同集料的相互作用情況，可以對疲勞壽命表現(xiàn)出不同的影響。3 環(huán)境條件1）溫度。溫度對于疲勞性能的影響可以用混合料勁度來解釋。溫度在一定限度內(nèi)下降時，瀝青混合料的勁度增大，試件在承受一定應(yīng)力的條件下所產(chǎn)生的應(yīng)變就小，因而在控制應(yīng)力加載模式的試驗中導(dǎo)致有較長的疲勞壽命；而在控制應(yīng)變加載模式的

9、試驗中，溫度增加引起混合料勁度降低，使裂縫擴展速度變慢而導(dǎo)致疲勞壽命得以增長。2）濕度。濕度和大氣因素對路面壽命影響這方面的研究工作進行得比較少。預(yù)計濕度的作用可使混合料的勁度減小，瀝青混合料在大氣因素作用下的老化過程可使其勁度增大。瀝青混合料在這些因素作用下的疲勞反應(yīng)可以通過勁度的變化而得到體現(xiàn)。瀝青路面疲勞性能的影響因素是多方面的，除了以上分析的各種因素之外，還包括路面設(shè)計、施工及工程所在地的地質(zhì)條件等很多因素。在具體的實際工程中，要從各個環(huán)節(jié)入手，針對工程特點，采取有針對性的有效措施，提高瀝青混合料的抗疲勞性能、延長其使用壽命。評述疲勞試驗的方法。第三章試論述土體的強度構(gòu)成土體是由不同尺

10、寸和不同成分的土粒所組成的多相分散體系.就其結(jié)構(gòu)強度而言，土體屬于松散介質(zhì)，即其基本粒子（土粒）本身的強度遠大于它們之間的連接強度，因此土體的強度主要由土粒（或微團粒）之間的連接強度所決定。從構(gòu)成土體的整體強度來講，起決定性作用的是土粒之間的粘聚力和土拉之間的內(nèi)摩阻力。對于無粘性土，土體強度主要來源于內(nèi)摩阻力，其摩擦性質(zhì)是控制抗剪強度發(fā)展的主要物理分量。無粘性土的摩擦性質(zhì)涉及到顆粒之間的相對移動，其物理過程包含兩部分：一是顆粒的滑動，產(chǎn)生滑動摩擦；另一是顆粒與相鄰顆粒脫離咬合而移動，產(chǎn)生咬合摩擦?；瑒幽Σ潦怯捎陬w粒接觸面粗糙不平而形成的微細咬合作用，它并不產(chǎn)生明顯的體積膨脹。咬合摩擦是由于相鄰

11、顆粒對相對移動起約束作用而形成的。因為顆粒相互咬合，阻礙相對移動，顆粒必須首先豎立，跨過相鄰顆鈕才能移動，所以隨著咬合作用的破壞，一般都發(fā)生體積增大一一即剪膿。通常認為，粘性土的強度由粘聚力和內(nèi)摩阻力構(gòu)成，且粘聚力占有重要地位。粘聚力又可分為原始粘聚力和固化粘聚力。原始粘聚力通過土粒之間的相互作用形成，而固化鉆聚力是通過土中天然膠結(jié)物質(zhì)的作用而產(chǎn)生的。對于粘性土，含水量對原始粘聚力起決定性作用。粘性土由濕變開始放出松弛結(jié)合水后，土粒所固有的、用于形成結(jié)合水的分子力起了作用，各顆粒間開始可能有分子引力，也就是說其原始粘聚力開始出現(xiàn)。隨著結(jié)合水含量的減少，分布在土粒表面很近的結(jié)合水層相互接觸，再加

12、上離土粒較近的結(jié)合水層具有較大的粘滯性，使鉆聚力進一步增大。相反，當含水量增加時，由于水膜增厚而產(chǎn)生解離作用和分子力的減弱，致使原始粘聚力降低。固化粘聚力除了有引起原始粘聚力的分子間力和陽離子鍵以外，還存在著第一價鍵力（即分子內(nèi)力）和氫鍵的作用。固化粘聚力來源于土中原先存在的天然膠結(jié)物，包括凝膠和非水銘性鹽類。從以上對土體強度構(gòu)成的分析可知，土體的強度在很大程度上隨其含水量的不同而變化，即隨土中含水量的增大面強度降低。影響土體強度和水穩(wěn)定性的土質(zhì)學(xué)原理是什么？通常，土中粘土礦物都具有不同程度的親水件，水的侵入使其與水發(fā)生強烈的相互作用，致使土被周圍的結(jié)合水模加厚，特別是擴散層中松弛結(jié)合水的增多

13、而引起土體膨脹。由于粘土膠粒周圍出現(xiàn)厚的結(jié)合水膜使土粒疏遠，以致脫離相互分子吸力的范圍，致使原始粘聚力減弱。此外。形成固化鉆聚力的某些水溶性膠結(jié)物質(zhì)遇水后也會溶解，導(dǎo)致固化粘聚力減弱；與此同時，水還起著潤滑作用，降低土粘之間的內(nèi)摩阻力。大量水的浸入最終使土體離散，形成濕坍和水化現(xiàn)象。土體的膨脹性和濕坍性可以用來表征其水穩(wěn)定性，即土體浸水后其保持力學(xué)強度的能力。總之，粘性土遇水后的體積變化和強度變化通常是由于物理作用（潤1）、物理化學(xué)作用（吸附）和化學(xué)作用（溶解）造成的。物理化學(xué)作用與土粒表面的親水性能有關(guān)；化學(xué)作用則取決于水對土中防結(jié)物的消解能人及其相互發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的能力。影響土體水穩(wěn)性的因素

14、主要有土的分散度、土的成分、土中天然膠結(jié)物質(zhì)的性質(zhì)，以及土體的密實度等。土中粘土膠粒的含量越多，遇水后膨脹越劇烈，強度降低也越多，粘土礦物中蒙脫石類礦物的親水性強，遇水后膨脹量大；而高嶺石類礦物的親水性較小，遇水膨脹量??；有機質(zhì)的存在對土體的水穩(wěn)性不利；吸附陽離子的電價越高，土體的膨脹里越小。水溶性的膠結(jié)物遇水后則喪失其膠結(jié)能力，抗水性較強的膠結(jié)物質(zhì)受水的影響較小。土體的密實度越大，則孔隙率越小，水不易浸入土體，因而水穩(wěn)性較好。加固土的基本過程有哪些？加固土?xí)r所出現(xiàn)的各種作用過程是非常復(fù)雜和多種多樣的，視土的性質(zhì)和結(jié)合料的種類不同而異，但可概括為化學(xué)過程、物理化學(xué)過程和物理力學(xué)過程三種?；瘜W(xué)過

15、程又可分為結(jié)合料自身的化學(xué)反應(yīng)、結(jié)合料與土粒之間的化學(xué)反應(yīng)，以及土粒自身的化學(xué)反應(yīng)等三種情況。礦質(zhì)結(jié)合科的水解與硬化反應(yīng)、高分于化合物的聚合與縮聚反應(yīng)等均系結(jié)合料自身的化學(xué)反應(yīng)；結(jié)合料與土粒相互作用生成新的不溶于水的化合物，如石灰與土中活性硅鋁礦物作用生成含水硅鋁酸鈣的反應(yīng)等用于結(jié)合料與土粘之間的化學(xué)反應(yīng)，在高溫作用下，土?？s水再結(jié)晶則屬于土粒自身的化學(xué)反應(yīng)。物理化學(xué)過程主要指土粒對結(jié)合料的各種吸附過程，其中物理吸附、物理化學(xué)吸附和化學(xué)吸附對加固土具有特別重要的意義。物理吸附是在分于力的作用下土粒將結(jié)合料吸附在其表面，使其表面自由能得以降低的過程，如土粒對瀝青等有機結(jié)合料的吸附屬物理吸附；物理

16、化學(xué)吸附是結(jié)合料中的某些成分與土粒表面吸附的陽離于交換的過程，如用某些金屬鹽類和礦質(zhì)結(jié)合料加固土?xí)r均可發(fā)生離于交換反應(yīng)，化學(xué)吸附是吸附劑與被吸附物質(zhì)之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成新的不溶性物質(zhì)，并在吸附劑與被吸附物質(zhì)之間形成化學(xué)鍵的聯(lián)系時的反應(yīng)過程，如當用瀝青加固土?xí)r，瀝青中的表面活性物質(zhì)與土粒表面所吸附的高價離子之間常發(fā)生這種反應(yīng)過程。物理力學(xué)過程主要包括粉碎土團、拌和及壓實混合料等過程。根據(jù)加固方法的不同，上述的每一過程部可能占主導(dǎo)地位，但是上述三種過程是處于相互聯(lián)系、彼此配合和相互促進之中的。一般來說，只有產(chǎn)生化學(xué)過程和物理化學(xué)過程才能使土的強度與穩(wěn)定性得到根本的改善，而物理力學(xué)過程可加速并保證

17、化學(xué)程和物理化學(xué)過程的充分發(fā)生。第五章試述石灰加固土的基本原理。土中摻入石灰后，石灰與土之間發(fā)生強烈的相互作用，從而使土的性質(zhì)發(fā)生根本的改變。在初期表現(xiàn)在土的結(jié)團、塑性降低、最佳含水量的增大和最大密實度的減小等；后期變化主要表現(xiàn)在結(jié)晶結(jié)構(gòu)的形成，從而板體性、強度及穩(wěn)定性提高。根據(jù)目前國內(nèi)外對石灰加固土強度形成機理的研究成果，可以認為：石灰加入土中后發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)和物理化學(xué)反應(yīng)，主要有離子交換反應(yīng)、ca(oH)2的結(jié)晶反應(yīng)與碳酸化反應(yīng)和火山灰反應(yīng)。這些反應(yīng)的結(jié)果，使粘土膠粒絮凝，生成品體氫氧化鈣以及碳酸鈣和含水硅、鋁酸鈣等膠結(jié)物，這些膠結(jié)物逐漸由凝膠狀態(tài)向晶體狀態(tài)轉(zhuǎn)化，致使石灰土的剛度不斷

18、增大，強度與水穩(wěn)性斷提高。石灰加入土中后，經(jīng)過物理作用、物理化學(xué)作用和化學(xué)作用，石灰土發(fā)止團聚，隨之有凝膠物生成，構(gòu)成了凝膠團聚結(jié)構(gòu)。隨著齡期的增長，棒狀及纖維狀結(jié)晶體生成，并不斷生長，構(gòu)成了結(jié)晶體的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。隨著齡期的繼續(xù)增長，膠凝結(jié)構(gòu)層加厚，結(jié)品的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)加密，形成了膠凝一結(jié)晶的網(wǎng)狀混合結(jié)構(gòu)。離子交換反應(yīng)使枯土膠體絮凝，土的濕坍性得到改善，使石灰土獲得初期的水穩(wěn)性；碳酸化反應(yīng)與火山灰反應(yīng)對提高石灰土的強度與穩(wěn)定性起有決定性的作用。當它們的生成物處于凝膠狀態(tài)時，石灰土結(jié)構(gòu)屬凝聚結(jié)構(gòu)，隨著結(jié)晶網(wǎng)架的生成，逐漸向結(jié)晶縮合結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化，其剛度不斷增大。公式在路基路面課本上可以找到試述影響石灰加固土的因

19、素一、土質(zhì)對石灰加固土效果的影響實踐表明，各種成因的亞砂土、亞粘上、粉土類土和粘土類土都可以用石灰加固。一般來說，粘土顆粒有利于石灰土強度的形成，但當土質(zhì)過粘時，不易被粉碎，反而會影響加固效果，而且需要較多的石灰才能起到加固作用.成型后還會產(chǎn)生較嚴重的收縮裂縫。各種土由于化學(xué)礦物成分的不同，用石灰加固的效果亦不相同。就鉆土礦物的類型而言，具有擴張型晶格的粘土礦物蒙脫石的離子交換容量大，會積極由石灰中吸附鈣離子而影響石灰的加固作用；而伊利石和高嶺石類粘土礦物的離子容量較小，用石灰加固的效果較好。國內(nèi)的研究資料表明：東北、華北分布很廣的鈣質(zhì)土適于用石灰加固，用石灰加固黃土質(zhì)亞粘土可得到較好的效用土

20、中交換鈉離子的存在并不會影響石灰加固的效果，只是石灰的劑量略增，含有大量腐殖質(zhì)的土?xí)@著地降低石灰加固的效果，但東北的黑土較一般腐殖質(zhì)的土要好一些，因為其腐殖質(zhì)的成分中胡敏酸的含量較高；鹽漬土的含鹽量較高時，對石灰加固有影陶，但當合鹽量較少的則無明顯影響。二、石灰的品種、性質(zhì)和劑量對其加固效果的影響實踐表明，各種化學(xué)組成的石灰均可用于加固土，但白云石石灰的加固效果優(yōu)于方解石石灰。石灰的等級越高，即活性CaO和MgO的含量越高，在同樣石灰劑量下有較多多的CaO和MgO起作用，加固效果越好。石灰的細度越大，其比表面越大，在相同劑量下與土粒作用就越充分、反應(yīng)的進展越快，因而加固效果就越好。就石灰的品

21、種而言，由于生石灰在消解過程中可放出大量熱能(6.49xl04J/m。1),利用生石灰加固土?xí)r，消解過程在土中進行，所放出的熱量有利于石灰與土之間的相互作用。另外，剛消解的石灰呈膠狀ca(oH)2,其活性和溶解度均較高，能夠保證石灰與土粒更好的作用。因而，采用生石灰加固土的效果要優(yōu)于熟石灰。石灰劑量的影響為：當石灰劑量絞低時(2%3%),石灰主要起穩(wěn)定作用，使土的塑性、膨脹性、吸水量等降低，初步具有水穩(wěn)性；隨著石灰劑量的增加，石灰土的強度與穩(wěn)定性均提高，當石灰劑量超過某一劑量以后，過多的石灰在土的空隙中以自由石灰存在，繼續(xù)增加石灰劑量將會導(dǎo)致石灰土強度的降低。石灰土具有最大強度時的石灰劑量被稱

22、之為最佳石灰劑量。三、養(yǎng)生條件及齡期對石灰加固土效果的影響石灰土的強度是在一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng)過程中逐漸形成的，而這些反應(yīng)過程需要一定的溫度和濕度條件。試驗證明，高溫和一定的濕度對高灰土強度的形成是有利的。這是因為，溫度高可使反應(yīng)過程加快，一定的濕度為ca(oH)2結(jié)晶和火山灰反應(yīng)提供了必要的結(jié)晶水。另一組試驗還表明，濕度過大(濕砂養(yǎng)生)會影響石灰土強度的形成，其原因是影響了新生物的膠凝與結(jié)晶硬化。試述提高石灰土早期強度的途徑及原理從國內(nèi)外的研究情況來看，提高石灰土類材科早期強度的途徑有三類：摻加化學(xué)添加劑、摻加水泥和摻加粗骨科。實踐表明，在盛產(chǎn)石料的地區(qū)，在石灰土中摻加30%左右的碎、

23、礫石對提高其早期強度有一定的作用。在石灰土或二灰土中摻加少量水泥亦有一定的成效，不足之處在于工藝上有初、終凝時間的限制，見其早期強度的提高主要來源于水泥水化產(chǎn)物的形成，而粉煤灰中含有較高成分的活性SiO2和Al2O3并末得到充分的發(fā)揮和利用。石灰加固土所發(fā)生的物理化學(xué)及化學(xué)作用過程，都是以石灰在液相中的解離為基礎(chǔ)的。因而，溶液的狀態(tài)則是決定加固土強度形成和發(fā)展的一個十分重要的條件。石灰解離成Ca2+與OH-離子，一方面為離子交換及各種化學(xué)反應(yīng)提供可能的條件；同時，在固相的周圍形成堿性環(huán)境，使粉煤灰和土中的SiO2和Al2O3的溶蝕并與ca2+離子產(chǎn)生火山灰反應(yīng)。因此，為了加速這一反應(yīng)進程，就必

24、須采取措施設(shè)法提向溶液中的離子濃度以及溶液中介質(zhì)的PH值。摻加氫氧化鈉等堿類物質(zhì)，可以增加溶液中的OH-離子，提高PH值，促進SiO2和Al2O3的溶蝕。同時，它還以催化劑的作用方式直接參與化學(xué)反應(yīng)，從而達到加速火山灰反應(yīng)進程的目的。其具體作用過程是，先同土中的硅質(zhì)材料反應(yīng)生成中間產(chǎn)物硅酸鈉，硅酸鈉再同Ca(OH)2反應(yīng)生成氫氧化鈉與肢凝物質(zhì)硅酸鈣。而被釋放出的氫氧化鈉將繼續(xù)與末反應(yīng)的硅質(zhì)材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。碳酸鈉摻入石灰中后、將與石灰反應(yīng)生成膠凝性物質(zhì)碳酸鈣及氫氧化鈉。碳酸鈣使加固土的結(jié)構(gòu)得到加密，并將周圍的固相顆粒膠凝在一起，使加固土的強度提高。而氫氧化鈉又可起到上述加速火山灰反應(yīng)的積極作用

25、。應(yīng)指出的是，摻加化學(xué)添加劑后，隨著介質(zhì)PH值的增加也有使ca(oH)2的溶解度降低以及Na+離子使擴散雙電層的電動電位增大的副作用存在。因此，添加劑的增強效果實際上是上述幾種作用產(chǎn)生的綜合效應(yīng)的結(jié)果。當其摻加里低于最佳劑量時，增強作用占主導(dǎo)地位，強度隨劑量的增加而增大；當劑量超過最佳劑量時，副作用占主導(dǎo)地位，導(dǎo)致強度隨劑量的增加而下降。硫酸鈉屬于中性鹽，同石灰作用可以生成硫酸鈣及氫氧化鈉，其生成物硫酸鈣也廄膠凝物質(zhì)，而氛氧化鈉又可起到上述加速火山灰反應(yīng)的積極作用。氯化鈣屬于酸性鹽的一種，它將會降低掖相介質(zhì)中的PH值，延緩火山灰作用的反應(yīng)過程。采用磨細生石灰可以避免熟石灰土消解過程中的活性損失

26、，以及由于生石灰直接在土中水化與解離，使混合料波相中的Ca2?？贠H一離子的濃度增加.PH值提高。這一方面可加速火山灰反應(yīng)的進程。采用磨細生石灰加固土，在常溫和低溫條件下，均具有良好的早強效果。試述水泥穩(wěn)定土強度形成的基本原理用少量水泥摻入土中就能改變土的性質(zhì)，其原因為水泥分布在土中構(gòu)成堅固的核心，在所有的空隙小形成水化水泥的骨架，借以約束土粒的結(jié)果。在水泥加固土中，由于水泥用量很少，水泥的水化完全是在土的圍繞下進行的，土對這一過程起著很大的影響，其凝結(jié)速度比在水泥混凝土中進行得緩慢。水泥與土拌和后，水泥礦物與土中的水分發(fā)生強烈的水解和水化反應(yīng)，同時從溶液中分解山氫氧比鈣并形成其它水化物。當水

27、泥的各種水化物生成后，有的自行繼續(xù)硬化形成水泥石骨架，有的則與土相互作用，其作用形式可歸納為：1 .離子交換及兇桃化作用在水泥水化后的膠體中，Ca(OH)2和Ca2+2(OH)-共存。而構(gòu)成粘土的礦物是以SiO2為骨架而合成的板狀或針狀的結(jié)晶，通常其表面會帶有Na+和K將離子。析出的Ca2+離子會與土中的Na+和K+離子進行當量吸附交換。其結(jié)果使大量的土粒形成較大的土團。由于水泥水化生成物Ca(OH)2具有強烈的吸附活，而使這些較大的士團粒進一步結(jié)合起來，形成水泥土的鏈條狀結(jié)構(gòu)，有封閉土團間孔隙的作用，形成穩(wěn)定的聯(lián)結(jié)。2 .硬凝反應(yīng)隨著水泥水化反應(yīng)的深入，溶液中析出大量的Ca2+,當Ca2+的數(shù)