旋喷浆液在土中的硬化机理
高压喷射所采用的硬化剂主要是水泥,并在其中增添防治沉淀或加速凝固的外加剂。旋喷固结体是一种特殊的水泥——土骨架结构,水泥土的水反应要比纯水泥浆复杂的多。
由于水泥土是一种空间不均匀材料,在高压旋喷搅拌过程中,水泥和土混合在一起,土颗粒间被水泥浆所填满。水泥水化后在土颗粒的周围形成各种水化物的结晶,它们不断生长,特别是钙矾石的针状结晶,很快的生长交织在一起,形成空间的网络结构,土体被分隔包围在这些水泥的骨架中。随着土体的不断被挤密,自由水也不断减少,甚至消失,形成了一种特殊的水泥土骨架结构。固结体强度随时间增长的机理可分别从水泥的水化硬化作用、水泥-土空间结构的形成、以及水泥与土之间的长期物理化学变化等方面加以解释。水泥中四种基本矿物熟料分别与水发生化学反应,生成一系列结晶,随时间增长结晶过程不断趋于完整,这些结晶是水泥石强度的主要来源。水泥的加入已从根本上改变了土体结构,水泥包裹在土颗粒表面,并把它们粘在一起形成整体。在短时间内,土粒周围充满了水泥凝胶体。随时间增长,水泥凝胶体结晶,并逐渐充满土体的空隙,土体与水泥形成特殊的水泥-土骨架结构,土的强度也随之得以改善。水泥凝胶体的结晶过程是较缓慢的,因此,固结体的强度会在较长时间内持续增长。
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高压旋喷桩施工质量控制措施:
材料质量控制及施工参数的选定
1、注浆所用的固化剂和外掺剂品种、规格及性能应符合设计。
2、水泥在使用前需作质量鉴定,搅拌水泥浆所用的水,应符合《混凝土拌合用水标准》。
3、为了解喷射注浆固结体的性质和浆液的合理配方,必须取现场各层土样,在室内按不同含水量和配合比进行试验,优选出合理的浆液配方。在正式施工前现场进行喷射试验,查明喷射固结体的直径和强度,验证设计的可靠性和安全性。