土的特性测试试验教程

灰土化化学特性

石灰是氧化钙（生石灰）和氢氧化钙（消石灰）的统称。不论生石灰、消石灰，水化后和土壤中的二氧化硅或三氧化二铝以及三氧化二铁等物质结合，即可生成胶结体的硅酸钙、铝酸钙以及铁酸钙，将土壤胶结起来，使灰土有较高的强度和抗水性。灰土逐渐硬化，增加了土壤颗粒间的附着强度。

灰土化灰土的物理特性

土壤和石灰是组成灰土的两种基本成分。粘性土壤颗粒细、活性大，因此强度比砂性土壤高。一般情况下，以粘性土配制的灰土强度比砂性土配制的强度高1～2倍。在北京，房渣土作为灰土的土料也是可用的，但必须过筛。用它配制的灰土强度并不比其他土壤配制的低，有时反而较高，因房渣土中含有较多的活性矿物质。灰土强度在一定范围内随含灰量的增加而增加。但超过限度后，灰土的强度反而会降低。这是因为消石灰在钙化过程中会析水，增加了消石灰的塑性。最佳石灰和土的体积比为3∶7，俗称三七灰土。灰土用的石灰最好选用磨细生石灰粉，或块灰浇以适量的水，经放置24小时成粉状的消石灰。密实度高的灰土强度高，水稳定性也好。密实度可用干容重控制。28天龄期的灰土抗压强度约可达到0.5～0.7兆帕，200～300年龄期的灰土抗压强度可高达8～10兆帕。 不论是用亚粘土或粘土制作的三七灰土,在室内养护7天后浸水48小时的形变模量为10～15兆帕，养护28天浸水48小时的形变模量为32～40兆帕。

气体、矿物颗粒、未冻水、冰是组成冻土的四种物质成分，气体、未冻水和冰的含量随温度变化。变形特性将冻土地基分为松散、塑性与坚硬冻土含有机物与盐类的不同将冻土分为冻结泥炭化土与盐渍化冻土根据持续时间可分为多年与季节冻土根据冻土的融沉性与土的冻胀性又可分成若干亚类。

冻结状态连续保持三年以上者，物理力学性质随温度变化而改变，伴随发生融陷、热融滑塌、冻胀等现象的视为多年冻土地面表层冬季冻结，夏季全部融化，每年交替冻融一次的土层为季节性冻土。

在冻结状态下，具有较低的压缩性或不具压缩性和较高的强度属冻土地基的工程特性。如果冻土融化后则承载力大大降低，压缩性变化较大，使地基产生融陷冻胀对地基的承载力和安全性极为不利。

土的颗粒大小及含水量可以影响冻胀和融陷，一般土颗粒愈粗，含水量愈小，土的冻胀和融陷性愈小反之愈大。不同土质、平均冻胀率、冻前天然含水量、冻结期间地下水位距冻结面的最小距离可以划分季节性冻土多年冻土根据融化下沉系数的大小，可分为不融沉、弱融沉、融沉、强融沉和融陷五级。