四川水泥攪拌樁是軟基處理的一種有效形式,是一種將水泥作為固化劑的主劑,利用攪拌樁機將水泥噴入土體并充分攪拌,使水泥與土發(fā)生一系列物理化學反應(yīng),使軟土硬結(jié)而提高地基強度的工地工程機械設(shè)備。
水泥攪拌樁按主要使用的施工做法分為單軸、雙軸和三軸攪拌樁。
工作原理:
水泥與軟土采用強制機械拌和后形成水泥土,它是基于水泥與軟土的一系列物理和化學的反應(yīng)過程。
1、水泥在軟土中的水解與水化反應(yīng)
普通硅酸鹽水泥主要是由氧化鈣、二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化二鐵及三氧化硫等成份組成,由這些不同的氧化物分別組成了不同的水泥礦物。當水泥與飽和軟土充分拌和后,水泥顆粒表面的礦物很快與飽和軟土中的水發(fā)生水解和水化反應(yīng),生成氫氧化鈣、含水硅酸鈣、含水鋁酸鈣及含水鐵酸鈣等化合物。
這些化合物形成了懸浮的溶液,具有膠結(jié)作用,凝結(jié)后形成水泥土的膠結(jié)強度。水泥中的硫酸鈣與鋁酸三鈣一起與水發(fā)生反應(yīng)后,生成一種被稱為“水泥桿菌”的化合物,這種化合物以針狀結(jié)晶的形式在比較短的時間里析出,把軟土中大量的自由水以結(jié)晶水的形式固定下來。
2、粘土顆粒與水泥水化物的作用
當水泥各種化合物生成后,有的水化物自身硬結(jié),形成水泥石骨架;有的水化物則與其周圍具有一定活性的粘土顆粒發(fā)生作用,形成新的礦物。這些作用還有:離子交換與團化作用、凝硬作用、碳酸化作用等。
需要說明的是,以上所述是在試驗室內(nèi)將水泥與土充分拌和的條件下進行的。在實際施工操作中,由于施工機械是切削攪拌,不可能像在試驗室內(nèi)那樣,將水泥與土攪拌得充分均勻,水泥土中留有一些未被粉碎的小土塊,在攪拌水泥(漿液或粉體)后將出現(xiàn)水泥包裹土塊的現(xiàn)象,土塊之間的大孔隙基本上己被水泥的顆粒所充盈,所以實際加固后的水泥土中形成了大量的水泥較多的微區(qū),而在小土塊的內(nèi)部沒有水泥。
只有經(jīng)過比較長的時間后,土塊內(nèi)的土顆粒在周圍的水泥水解化合物滲透作用后,才能逐漸改變其性質(zhì)。這樣在水泥土中不可避免地會產(chǎn)生強度較高的、水穩(wěn)定性較好的水泥石區(qū)和強度相對較弱的小土塊區(qū)。由此也說明了實際施工時,將水泥與軟土攪拌得越均勻、土塊就被粉碎的越小,水泥土結(jié)構(gòu)強度的離散性也就越小,其強度就越高,其無側(cè)限抗壓強度越接近室內(nèi)試。