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文檔簡介
福建省工程建設地方標準工程建設地方標準編號:DBJ/T13-101-2024Standardformixproportiondesignandte福建省工程建設地方標準工程建設地方標準編號):DBJ/T13-101-2024住房和城鄉建設部備案號:J11186-2024主編單位:福建省建筑科學研究院有限責任公司2024年福州3根據《福建省住房和城鄉建設廳關于進一步做好全省工程建設地方標準項目復審修編工作的通知》(閩建科(2021)10號)的要求,標準編制組經廣泛調查研究,認真總結實踐經驗,參考有關國內外先進標準,并在廣泛征求意見的基礎上,修訂本標準。本標準的主要技術內容是:1.總則;2.術語和符號;3.基本規定;4.原材料要求;5.配合比設計;6.試件制備;7.試驗方法。本標準修訂的主要技術內容是:1.新增植被水泥土、滲透系數等術語及相關符號;2.新增植被水泥土原材料、配合比設計、試件制備、性能及相關試驗方法的要求;3.新增在地下水有侵蝕性時水泥的性能要求;/4.修訂水泥土試件養護條件;5.增補水泥土試件的尺寸偏差要求;6.增補滲透試驗用壓力表精確度等級要求及圓柱體試件滲透試驗要求,修改試驗結果計算及確定等相關要求;7.增補水泥土壓縮試驗、剪切試驗的相關要求。本標準由福建省住房和城鄉建設廳負責管理,由福建省建筑科學研究院有限責任公司負責具體技術內容的解釋。執行過程中如有意見和建議,請寄送福建省住房和城鄉建設廳科技與設計處 (地址:福州市北大路242號,郵編:350001)和福建省建筑科學研究院有限責任公司(地址:福建省福州市閩侯縣上街鎮高新大道58-1號,郵編:350108),以供今后修訂時參考。本標準主編單位:福建省建筑科學研究院有限責任公司中交建宏峰集團有限公司本標準參編單位:福州高新區投資控股有限公司4恒超建工集團有限公司中京鑾泰集團有限公司平潭綜合實驗區城市發展集團有限公司福建省京閩工程顧問有限公司福建省泉州市第一建設有限公司王銘朱飛余鋮阮裕清本標準主要審查人:吳平春謝鴻飛陳開端,吳武玄 2術語和符號 22.1術語 22.2符號 33基本規定 6 5配合比設計 95.1配合比計算人 95.2配合比的試配、調整與確定 6.1儀器設備 6.2[試件的成型與養護 7.1一般規定 7.2無側限抗壓強度試驗 7.3滲透試驗 7.4壓縮試驗 7.5剪切試驗 7.6植被水泥土抗沖刷性能試驗 7.7水泥土現場取樣及試驗 附錄A水泥土配合比設計檢測記錄及報告 28 6 1 2 2 4 6 7 95.1Calculation 95.2TrialMix,AdjustmentandDe 7YTestMethods 7.1GeneralRequi 7.6Anti-erosionAbility 26AppendixATestRecordsandReportsofMixPropo ExplanationofWordinginThisStandard 8 3811.0.1為規范福建省水泥土配合比設計及其性能試驗方法,保證水泥土質量,做到技術先進、經濟合理,制定本標準。1.0.2本標準適用于采用水泥作為主要固化劑加固或處理淤泥、淤泥質土等土層的普通水泥土,以及配制綠化護坡或生態修護用植被水泥土的配合比設計及其性能試驗。1.0.3水泥土配合比設計及其性能試驗方法,除應符合本標準外,尚應符合國家、行業和福建省現行有關標準的規定。22.1.1水泥土cementsoil水泥和土以及其他組分按適當比例混合、拌制并經硬化而成的材料,包括用于土層加固或處理的普通水泥土和護坡綠化及生態修復用植被水泥土。2.1.2普通水泥土ordinarycementsoil由水泥、土以及外加劑等組分按適當比例混合、拌制并經硬化而成的材料,主要用于改善土體地基承載力和穩定性能。由土壤、水泥、調節劑和水等按一定比例配制而成的,用于護坡綠化和生態修復,既能保障植物發芽、生長并形成覆蓋,又能有效抵抗雨水徑流沖刷的材料。根據原材料性能、工程設計及施工要求,確定水泥及其他各材料的摻入比例和水泥漿水灰比,并經試驗室試配、調整,確定水泥土中各材料質量比的過程。2.1.5施工工藝系數technologycoefficientofconstruction設計要求的水泥土無側限抗壓強度與試驗室配合比水泥土試配強度的比值,該系數與攪拌工藝、施工質量、水泥摻入比、土的分類及離散性等因素相關。2.1.6水泥摻入比cementmixingratio摻入的水泥質量與被加固濕土的質量比,以百分數表示。3用于加固土體的水泥漿中水與水泥的質量比。2.1.8外加劑摻量dosageofadmixtures水泥土中摻入外加劑與水泥的質量比,以百分數表示。2.1.9水泥土無側限抗壓強度unconfinedcompressivestrength水泥土立方體試件在無側向壓力的條件下,抵抗軸向應力的最大值。2.1.10滲透系數permeabilitycoefficient滲透系數又稱為水力傳導系數,在各向同性介質中單位水力梯度下的單位流量,表征水通過孔隙骨架的難易程度。2.1.11水力梯度hydraulicgradient水力梯度又稱為水力坡降或者水力坡度,沿滲透途徑的水頭損失與滲透途徑長度的比值。2.1.12風干土air-driedsoil從工程現場采樣并經風干、碾碎和通過5mm篩的粉狀土料,含水率一般低于15%。2.1.13壓縮模量compressionmodulus水泥土在側限條件下受壓時,豎向應力與豎向應變的比值。2.1.14調節劑regulator能調節植被水泥土性能及功能的材料,包括酸堿調節劑、保水劑、有機質、菌劑肥料等。能調節普通水泥土凝結時間、流動性等性能的材料。A——試件中部橫截面積aa——外加劑摻量4c——水泥土黏聚力fcs,0——水泥土試配強度fcs,k——設計要求的水泥土無側限抗壓強度值Gs——水泥土土粒比重g——重力加速度h——滲徑,即試件高度年均雨量調整系數邊坡坡度調整系數k?0——水溫為標準溫度時試件的滲透系數kT——水溫T℃時水泥土滲透系數m。——風干土的質量試件養護前的質量試件養護后的質量ma——外加劑的質量mc水泥的質量ms濕土的質量P施加在試件上的滲透壓力T——植被水泥過第i晨的實測厚度T?i——植被水泥土第i層的設計厚度△T——植被水泥土第i層厚度的偏差t——時間間隔V——經時間間隔t滲出的水量αw——水泥摻入比W——土的天然含水率W?——風干土的含水率W?——水泥土的含水率μ——水泥漿水灰比φ——水泥土內摩擦角η20——水溫20℃時水的動力黏滯系數ξ——施工工藝系數63基本規定3.0.1在進行水泥土配合比設計前應收集詳細的巖土工程勘察資料或調查資料,結合工程情況和擬使用的施工工藝,了解當地相關經驗、配合比試驗資料和影響水泥土強度的因素,確認土體采用水泥加固的可行性。3.0.2水泥土配合比設計應滿足工程設計和施工要求。3.0.3水泥土配合比設計所用原材料應與施工現場用原材料一3.0.4普通水泥土每種配合比宜進行7d、28d和90d三種齡期的無側限抗壓強度試驗,植被水泥土每種配合比應進行7d齡期的無側限抗壓強度試驗。3.0.5有滲透性能要求的水泥土宜增加28d和90d二種齡期的滲透試驗;有壓縮、剪切力學性能要求的水泥土宜增加7d、28d和90d種齡期的壓縮試驗、直接剪切試驗和三軸壓縮試驗。3.0.6普通水泥土的強度指標宜以90d齡期的試驗結果為標準強度;植被水泥土強度指標宜以7d齡期的試驗結果為標準強度。有特殊要求的工程,水泥土性能指標應按工程設計要求或現行有關標準執行。74原材料4.0.1普通水泥土試驗用土應在擬加固或處理的土層中取樣,采集的原狀土樣應密封包裝,取樣方法應符合現行國家標準《土工試驗方法標準》GB/T50123的規定。植被水泥土用土壤應符合現行行業標準《綠化護坡及生態修復用植被水泥土》JC/T27224.0.2普通水泥土配合比設計應進行土樣的天然含水率、風干含水率、密度、顆粒級配、液限、塑限、有機質含量等性能參數測試,試驗方法應按現行國家標準《土工試驗方法標準》GB/T50123執行;植被水泥土用土壤應進行pH值、含鹽量等指標測試。當有特殊要求時,可增加土樣的其他相關性能的試驗。4.0.3水泥應符合下列規定:1|水泥品種、強度等級應根據水泥土無側限抗壓強度及特殊性能的要求進行選擇。當地下水有侵蝕性時,宜采用抗硫酸鹽水泥作為膠凝材料。2采用通用硅酸鹽水泥應符合現行國家標準《通用硅酸鹽水泥》GB175的規定,采用其他品種水泥應符合國家現行有關標準4.0.4普通水泥土用摻合料應符合現行國家標準《礦物摻合料應用技術規范》GB/T51003的規定。4.0.5普通水泥土拌合用水應符合現行行業標準《混凝土用水標準》JGJ63的規定;植被水泥土的拌合水應符合現行行業標準《綠化護坡及生態修復用植被水泥土》JC/T2722的規定。4.0.6植被水泥土用植物種子及調節劑等原材料應符合現行行8業標準《綠化護坡及生態修復用植被水泥土》JC/T2722的規定。4.0.7普通水泥土用外加劑應符合下列規定:1外加劑性能應符合國家現行有關標準的規定;2可根據工程需要和土質條件選用不同類型的外加劑,其品種和摻量應通過試驗或工程經驗確定。5配合比設計5.1配合比計算式中:A——水泥土試配強度(MPa);ξ——施工工藝系數,取值0.35~0.75,植被水泥土可取1。施工工藝類別高壓旋噴樁水泥摻入比(%);m。——水泥的質量(kg);mg——濕土的質量(kg)。表5.1.3水泥摻入比基準值選用表分類土的天然含水水泥土28d試配強度(MPa)強度等級32.5的水泥摻入比強度等級42.5的水泥摻入比淤泥、淤泥質土、黏土、粉土及素填土砂類土綠化種植土植被水泥土按組成分為基層植被水泥土和面層植被水泥土兩種類別,其水泥摻入比基準值可根據使用目的及當地經驗分別按表5.1.3選取;也可依據現行行業標準《水電工程邊坡植生水泥土生境構筑技術規范》NB/T10490確定,并按下式計算:式中:K?——邊坡坡度調整系數,邊坡坡率大于等于1:1且小于等于1:0.5時取1.3,邊坡坡率大于等于1:2且小于1:1時取1.0,邊坡坡率小于1:2時取0.8;K_——年均雨量調整系數,福建省常年年均降雨量大于1200mm,其中閩東及閩東南地區年均降雨量約為1200mm~1500mm,取1.1×1.3;閩中及閩西地區年均降雨量約為1500mm~1800mm,取1.3~1.4;閩北地區年均降雨量大于1800mm,取1.4~1.5。5.1.4水泥漿的水灰比μ可根據施工工藝、土的天然含水率及處理目的,按照設計要求或當地經驗確定,濕法可取0.45~2.0,粉噴法取0。植被水泥土的水灰比也可根據施工方法和處理目的,按設計要求或當地經驗確定。5.1.5水泥王的各材料用量應按下列步驟確定:1測定土樣的天然含水率W;2I土樣經風干、碾碎,并通過5mm篩,測定風干土的含水率W,試算用量,稱取一定量的風干土mo;3根據選定的水泥摻入比基準值,計算水泥摻入量:式中:mc——水泥的質量(kg);W——土的天然含水率(%);Wo——風干土的含水率(%);mo——風干土的質量(kg)。4根據選定的水泥漿水灰比,計算加水量:式中:m——外加劑的質量(kg);aa——外加劑摻量(%),可根據外加劑性能按經驗取值。另外兩個配合比的水泥摻入比宜比基準值分別增加和減少3%,5.2.2.水泥土試配時,試件制備應符合本標準第6章的規定,水泥土的性能試驗應按本標準第7章執行。5.2.3/根據試配結果,宜選定符合試配強度及其他設計性能要符合現行行業標準《綠化護坡及生態修復用植被水泥土》JC/T6試件制備6.1儀器設備6.1.1試件成型試模應符合下列規定:1試模應具有足夠剛度,內表面應光滑、防滲;2無側限抗壓強度試驗采用立方體帶底試模,其尺寸應為70.7mm×70.7mm×70.7mm,且試模內表面不平整度應為每70.7mm不超過0.1mm,各相鄰板面的垂直度允許偏差應為±0.5°;3滲透試件采用截頭圓錐體帶底試模成型時,試模上口內徑應為70mm,下口內徑應為80mm,內部高度應為30mm,應為鑄鐵、鑄鋼等磁性材質;4滲透試件采用圓柱體帶底試模成型時,試模內徑應為80mm,內部高度應為40mm。5植被水泥土抗沖刷試驗試件成型用土槽、大模板具等應符合現行行業標準《綠化護坡及生態修復用植被水泥土》JC/T2722的規定。6.1.2除試模外,水泥土試件成型采用的其他儀器設備應符合下為5g,稱量外加劑用天平的量程宜為500g、分度值應為0.01g;2搗棒宜采用直徑為10mm且端部磨圓的光滑鋼棒;3攪拌機宜采用轉速可調、可封閉攪拌的行星式攪拌機,轉速宜為100r/min~400r/min;4振動臺應符合現行行業標準《混凝土試驗用振動臺》JG/T245的規定。5噴射機應符合現行行業標準《轉子式混凝土噴射機》(MT/T547)的規定。6.2試件的成型與養護6.2.1試件原材料應符合本標準第4章的規定,配合比應符合本標準第5章的規定。6.2.2每批試件應一次攪拌成型,攪拌方式應采用機械攪拌,并應符合下列規定:1風干土與水泥應先均勻混合,再灑水攪拌直至均勻,風干土最小攪拌量不宜低于8kg;當有摻入外加劑時,外加劑應與水混合均勻后灑水攪拌;2加水攪拌直至均勻,拌合水可一次加入,也可逐次加入。當采用逐次加入時,每次拌合時間應不少于1min。攪拌時間應不少于10min,并不應超過20min;3植被水泥土攪拌應符合下列規定:1)根據設計配比,先在攪拌設備中投放適量水,再投放土壤、水泥及調節劑等材料,邊投放邊攪拌,并根據需求補加水;拌制面層植生水泥土應投放植物種子;2)全部材料投放完畢,應繼續拌制10min~15min。6.2.3試件的成型應符合下列規定:1成型試驗室的環境溫度應為(20±5)℃,相對濕度不應低于50%;2在試件成型前,試模內表面應涂一薄層礦物油或其他不與水泥土發生反應的脫模劑;3水泥土攪拌后應盡快成型,成型時間不應超過25min;4普通水泥土試件的成型步驟應符合下列規定:1)拌合物應分兩層插搗,每層裝料高度應大致相等;2)每層應按螺旋方向從邊緣向中心均勻插搗15次,在插搗底層拌合物時,搗棒應達到試模底部,插搗上層時,搗棒應貫穿該層后插入下一層5mm~15mm,插搗時搗棒應保持豎直,插搗后應用油灰刀或刮刀沿試模內壁插拔數次;3)試模應附著或固定在振動臺上振實,振實時間應不少于2min,振實后拌合物應高于試模上沿口;4)刮除試模頂部多余的水泥土,抹平后應蓋上塑料薄膜。5植被水泥土試件成型步驟應符合現行行業標準《綠化護坡1)成型試件時噴射壓力不應低于1.6MPa,并與設計要求2)按照《土工試驗方法標準》GB/T50123環刀法取樣的有關規定,采用環刀對大模板具上噴射成型的植被水泥土取樣,計算靜置養護后密度指標;3)采用70.7mm×70.7mm×70.7mm立方體有底試模噴射成型無側限抗壓強度試件;6.2.4,試件拆模與養護應符合下列規定:1試件應在(20±5)℃的環境條件下靜置48h后拆模;2拆模后應檢查試件外觀,不得有肉眼可見的裂紋、缺棱掉3應稱取試件養護前的質量m?,精確至1g,并應根據試件的公稱尺寸計算拆模后水泥土的密度。當同組試件密度的最大值或最小值與平均值之差超過3%時,或當該組試件密度平均值小于天然土密度或相同成型工藝的植被水泥土密度時,該組試件應4稱量后的試件應放入(20±1)℃水中養護,植被水泥土試件應用塑料薄膜覆蓋后在溫度為(20±2)℃,相對濕度為90%以上的標準養護室中養護。試件間的間隔不應小于10mm,水中7試驗方法7.1一般規定7.1.1試件養護至規定齡期后,從養護室取出并立即進行試驗。7.1.2試驗前應用擰干的濕布擦干試件表面,稱取試件養護后的質量m?,精確至1g,養護后與養護前的試件缺損質量不應超過試件養護前的質量m?的1%。7.1.3應采用精度不低于0.1mm的游標卡尺測量試件尺寸,并精確至1mm。無側限抗壓強度立方體試件邊長應為70.7mm±1mm,不平整度為每70.7mm不超過0.1mm,垂直度允許偏差應為±0.5°;滲透試驗用圓柱體試件直徑應為80mm±1mm,高度不小于40mm,端面對于試件軸線垂直度偏差不應超過0.5°。7.1.4試驗前應根據試件的質量和尺寸計算水泥土試件的密度Po。7.1.5植被水泥土抗沖刷性能、非毛細管孔隙度、容重、含水率、pH值等試驗方法應符合現行行業標準《綠化護坡及生態修復用植被水泥土》JC/T2722的規定。7.2無側限抗壓強度試驗7.2.1水泥土的無側限抗壓強度應按現行行業標準《水泥土配合比設計規程》JGJ/T233執行。7.2.2加荷速率宜根據水泥土預估強度進行調整。當水泥土預估強度小于1MPa時,加荷速率宜取0.03kN/s~0.08kN/s;當預估強度大于等于1MPa時,加荷速率宜取0.08kN/s~0.15kN/s。7.3滲透試驗7.3.1本試驗適用于測定普通水泥土的滲透系數。7.3.2水泥土滲透試驗應采用下列儀器設備和材料:1動力源:應能使水壓按規定要求穩定地作用在試件上;2滲透試模:應采用金屬試模,截頭圓錐體試件用滲透試模如圖7.3.2-1、圖7.3.2-2所示,試模上部側面應帶有出水孔;圓柱體試件用滲透試模構造如圖7.3.2-3所示。試模尺寸應符合表7.3.2的規定。試模類型試模尺寸(mm)透水石尺寸(mm)上口內徑直徑下口內徑高度厚度4圓柱體試模內徑直徑高度厚度51-圓柱體試模;2-橡膠套;3、4-透水石;5-端蓋螺母;6-承壓頭;7-調節墊塊;8、12-高度調節墊片;9、11-疏水墊片;10-試件(或鋼柱);13-墊片3壓力表:軸向滲水壓力表量程應為(0~2.5)MPa,圍壓管路壓力表量程為(0~5)MPa,精確度應不低于0.4級,最小分度值不大于0.02MPa;4密封材料:可采用水泥加黃油、橡皮筋、聚四氟乙烯密封5透水石:尺寸應符合表7.3.2的規定,且滲透系數應大于10-3cm/s,應在試驗前用抽氣法或煮沸法脫氣;6堿式滴定管:分度值應不大于0.1mL;7定性濾紙:直徑宜為70mm;8秒表:分度值應不大于1s;9試驗用水:宜采用實際作用于土中的天然水。有困難時,應采用純水或經過濾的清水。試驗用水應在試驗前用抽氣法或煮沸法脫氣,試驗時的水溫宜高于試驗室溫度3℃<4℃;10溫度計:量程(0~50)℃,分度值0.1℃。7.3.3水泥土滲透試驗裝置應符合下列規定(圖7.3.3-1、圖7.1滲透容器:應由滲透試模、透水石等組成;2水泥土滲透試驗裝置:截頭圓錐體試件試驗裝置應由滲透容器、動力源、壓力表、出水管、進水管等組成;圓柱體試件試驗裝置需增加施加試件圍壓及軸向壓力的裝置。1-動力源;2-壓力表;3-調壓閥;4-水;5-進水管;6-透水石;7-水泥土試樣;8-濾紙;9-出水管;10-滴定管1-動力源;2、3-二通閥;4、5-壓力表;6-滲透試模7.3.4水泥土滲透試驗的試件制備應符合本標準第6章的規定,現場取芯應符合本標準第7.6節的規定。7.3.5截頭圓錐體試件滲透試驗應按下列步驟進行:1養護至規定齡期的試件應從養護室取出,并用擰干的濕布擦拭試件表面;采用密封材料密封裝入滲透試模,下口放置透水石,裝入滲透儀,將試件上表面擦拭干凈,放置濾紙;2調節壓力表,逐級施加壓力。第一級壓力宜為0.02MPa,加壓等級宜為0.02MPa、0.04MP以后應以0.1MPa的加壓幅度遞增;每級滲透壓力的恒壓時間應為1h,最后一級壓力應加至水泥土試件表面有水滲出為止,應記錄此時的滲透壓力P,并應在恒定的壓力P下測定水泥土試件滲出的水量;3當滴定管內液面變化逐漸穩定后,開始讀數和記錄,同時測記水溫,溫度讀數精度應為0.1℃。讀數時間間隔應根據水泥土試件的滲水量而確定。對滲水量大的試件,宜每隔3min~5min讀數一次;當滲水量小時,宜每隔30min~60min讀數一次;當滲水量極小且難以準確測定時,可增大一級滲透壓力再進行滲水4試驗持續時間應根據滲水量穩定情況而確定。當由滲水量計算的滲透系數差值不大于2×10-"cm/s時,即可停止試驗;5在試驗過程中,應觀察濾紙透水情況,當發現水從試件周邊滲出時,應停止試驗,并應重新密封試件后再繼續試驗。7.3.6圓柱體試件滲透試驗應按下列步驟進行:1)采用加載裝置預施加約100N~200N軸向壓為后,鎖定2)軸向滲水壓力應按7.3.5條第2款的規定逐級加壓,圍壓宜采用預估最大滲透壓力的12~1.5倍恒定施壓。2每次測定前,應對測定系統進行密封性檢驗。采用直徑80mm、高度40mm的實心鋼柱代替試件裝入試模后,接入滲透試驗裝置(圖7.3.3-2)。先后施加軸向壓力及圍壓至規定值后,施加預估的最大軸向滲透壓力,穩定30min,當試驗系統無漏水現象(各壓力值不降)時,確認系統密封性良好。3取出鋼柱,裝入試件,按本條第2款的規定依次施加軸向荷載、圍壓和軸向滲透壓力,逐級加壓至有水滲出時,記錄此時的滲透壓力P,并按7.3.5條第3、4款規定進行滲水量測試。4滲水量測定結束后,先卸載軸向滲透壓力,再卸載圍壓,7.3.7,試驗結果計算及確定應符合下列規定:1水溫T℃時水泥土滲透系數k,應按下式:式中:k——水溫T℃時水泥土滲透系數(cm/s),精確至A——試件中部橫截面積(cm2),精確至0.1cm2;h——滲徑,即試件高度(cm),精確至0.1cm;V-經時間間隔t滲出的水量(mL),精確至0.1mL;i-水力梯度,精確至0.01;g——重力加速度(N/kg),取9.8N/kg。2每個試件應至少測定6次,并應取至少4個在允許差值范圍內的相近值的平均值,作為該水泥土試件在某一齡期下的滲透3滲透試驗應以水溫20℃為標準溫度,標準溫度下的滲透系數應按式(7.3.6-3)計算,且黏滯系數比(r/n2)的確定應符合現行國家標準《土工試驗方法標準》GB/T50123的有關規定:式中:k2水溫為標準溫度時試件的滲透系數(cm/s),精確nr——水溫T℃時水的動力黏滯系數(kPa·s);Y?o——水溫20℃時水的動力黏滯系數(kPa·s)。4試驗結果的確定應符合下列規定:1)每組應制作3個試件,分別測定滲透壓力P;2)當3個試件在相同的滲透壓力P下滲水時,應計算3個試件的滲透系數平均值作為該組試件的滲透系數,結3)當3個試件中有2個試件在相同的滲透壓力P下滲水時,應以這2個試件滲透系數平均值作為該組試件的滲4)當3個試件在不同的滲透壓力P下滲水時,該組試件的試驗結果應作廢,并應重新制作試件。7.4壓縮試驗7.4.1本試驗適用于測定普通水泥土的壓縮模量。7.4.2水泥土壓縮試驗的儀器設備應符合現行國家標準《土工試驗方法標準》GB/T50123中標準固結試驗的規定,且環刀內徑應為61.8mm,高度應為20mm。7.4.3水泥土壓縮試驗應制備3個環刀試件,且試件制備應符合本標準第6章的規定。7.4.4水泥土壓縮試驗應按下列步驟進行:1試驗前測定水泥土密度po,測定方法應符合現行國家標準《土工試驗方法標準》GB/T50123環刀法取樣的有關規定。2應按現行國家標準《土工試驗方法標準》GB/T50123的規定對試件施加壓力并測定某級壓力下試件的變形量。施加的第一級壓力宜為50kPa,加壓等級宜為50kPa、100kPa、200kPa、400kPa,最后一級的壓力應大于上覆土層的計算壓力100kPa~3從破壞的試件內部取代表性樣品測定水泥土含水率W,測定方法應符合現行國家標準《土工試驗方法標準》GB/T50123含水率試驗的有關規定。4從破壞的試件中取代表性樣品搗碎、烘干、通過5mm篩,并應按現行國家標準《土工試驗方法標準》GB/T50123比重試驗 (比重瓶法)的有關規定測定水泥土土粒比重G。7.4.5水泥土壓縮試驗結果的確定按現行行業標準《水泥土配合比設計規程》JGJ/T233執行。7.5剪切試驗7.5.1本試驗適用于測定普通水泥土的抗剪強度參數(c和φ)。試驗方法可采用直接剪切試驗和三軸壓縮試驗。直接剪切試驗宜采用快剪試驗,三軸壓縮試驗宜采用不固結不排水壓縮試驗的方7.5.2水泥土剪切試驗的儀器設備應符合現行國家標準《土工試驗方法標準》GB/T50123快剪試驗或不固結不排水剪試驗的有關7.5.3水泥土剪切試驗試件制備應符合本標準第6章的規定。7.5.4快剪試驗應符合下列規定:1快剪試驗應制備3組共12個試件。試件直徑應為61.8mm,試件高度可根據試驗儀器規格選取20mm或40mm。2快剪試驗步驟應按現行國家標準GB/T50123有關規定執行。施加于試件的垂直壓力宜分為4級,每級應分別為100kPa、200kPa、300kPa、400kPa。切速率,每分鐘4轉~6轉的均勻速度旋轉手輪,使試樣在3min~5min內剪損。7.5.5不固結不排水三軸壓縮試驗步驟按現行行業標準《水泥土配合比設計規程》JGJ/T233執行。7.5.6水泥土剪切試驗結果的確定按現行行業標準《水泥土配合比設計規程》JGJ/T233執行。7.6植被水泥土抗沖刷性能試驗7.6.1植被水泥土抗沖刷性能試驗方法應按現行行業標準《綠化護坡及生態修復用植被水泥土》JC/T2722執行。7.6.2人工模擬降雨試驗系統宜具備雨滴大小調控能力,雨滴直徑調控范圍0.3mm~6mm。7.6.3人工模擬降雨試驗中,降雨強度應選擇120mm/h,降雨歷時時間為1h。7.7水泥土現場取樣及試驗7.7.1普通水泥土現場取樣方法、芯樣試件的加工和測量以及抗壓強度試驗方法應按《建筑地基檢測技術規范》JGJ340中水泥土鉆芯法試驗的有關規定執行。芯樣抗壓試件直徑不宜小于70mm,試件的高徑比宜為1:1。7.7.2滲透試驗采用圓柱體試件,試件尺寸符合本標準第7.1.3條有關規定。滲透試驗應按本標準第7.3節執行。7.7.3壓縮試驗用試件的制備應符合現行國家標準《土工試驗方法標準》GB50123中標準固結試驗的有關規定,且環刀內徑應為61.8mm,高度應為20mm。壓縮試驗應按本標準7.4節執行。7.7.4直接剪切試驗用試件的制備應符合現行國家標準《土工試驗方法標準》GB50123中快剪試驗的有關規定。直接剪切試驗應按本標準第7.5節執行。7.7.5.不固結不排水剪試驗用試件的制備應符合《土工試驗方法標準》GB50123的有關規定。不固結不排水剪試驗應按本標準第7.5節執行。7.7.6植被水泥土厚度測試方法應符合下列規定:1植被水泥土厚度測試應在邊坡面層噴播完成3d內進行。2植被水泥土厚度測試應采用下列儀器設備:1)挖坑工具:鎬、鏟、鑿子、錘子、毛刷;2)量尺:鋼直尺,分度值不大于1mm;3)其他:鋼板尺。1)試驗前,宜在邊坡搭設安全的試驗作業平臺,保證試驗過程的安全性,每檢驗批隨機抽測不少于5處厚度;2)選取一塊約400mm×400mm的平坦表面,應用毛刷將其清掃干凈;3)根據植被水泥土硬化程度,選擇鎬、鏟、鑿子等適當的工具,垂直于邊坡面方向開挖材料至噴射層底面,在便于開挖的前提下,開挖面積應盡量縮小,試坑橫截面宜4)將試坑清掃干凈,確認已開挖至噴射層的底面;6)將坑中殘留物清理干凈,用同配合比植被水泥土分層填密度重度Y(N/cm樣品信息土水廠別天然含水率w(%)強度等級密度ps(g/cm3)有機質含量(%)出廠日期和編號風干土含水率wo(%)設計過程水泥土強度(MPa)水泥漿水灰比μ水泥土滲透系數(cm/s)外加劑摻量(%)aal外加劑摻量(%)aa2計算過程組別μ材料用量(kg/m3)外加劑1mal外加劑2m?ABC試件質量(g)質量m?(g)試件尺寸(mm)二組別日期試件質量mi試件質度f(MPa)長寬高表A.0.6滲透系數試驗記錄表試件質量(g)試件質量(g)面積A(cm2)養護前試件質量m?(g)養護后試件質量m2(g)水利梯度i時間間隔t滲透系數k,平均水溫t系數k?0(cm/s)滲透系數k20表A.0.7水泥土無側限抗壓強度檢測報告委托編號:報告編號:()名稱委托日期檢測日期工程名稱報告日期見證單位檢測性質配合比報告編號證書編號型號規格養護地點制作日期取樣地點齡期(d)檢測依據樣品編號設計強度等級(MPa)檢測結果(MPa)主要儀器設備儀器名稱型號規格管理編號聲明備注委托編號:報告編號:()名稱委托日期檢測日期工程名稱報告日期見證單位檢測性質配合比報告編號證書編號型號規格養護地點制作日期取樣地點齡期(d)檢測依據樣品編號設計滲透系數(cm/s)檢測結果(cm/s)主要儀器設備儀器名稱型號規格管理編號聲明備注表A.0.9水泥土配合比設計報告委托編號:報告編號:()名稱委托編號樣品編號委托日期見證單位檢測日期見證人及證書編號報告日期土樣取樣地點水源取樣地點檢測地點檢測性質檢測依據設計強度試配強度系數養護溫度養護濕度水泥濕未外加劑I廠別工程分類廠名廠名廠別品種品種強度等級塑限,%型號型號出廠日期液限,%出廠日期其它出廠編號具%%其它檢驗編號檢驗編號檢驗編號檢驗編號材料名稱水水泥外加劑I外加劑Ⅱ材料用量(kg/m3)重量比水泥土無側限抗壓強度(MPa)結論本標準用詞說明1為便于在執行本標準條文時區別對待,對要求嚴格程度不1)表示很嚴格,非這樣做不可的:正面詞采用“必須”;反面詞采用“嚴禁”;2)表示嚴格,在正常情況下均應這樣做的:正面詞采用“應”;反面詞采用“不應”或“不得”;3)表示允許稍有選擇,在條件許可時首先應先這樣做的:正面詞采用"宜";反面詞采用“不宜”;4)表示有選擇,在一定條件下可以這樣做的,采用“可”。2條文中指明應按其他有關標準執行時的寫法為:“應符合……的規定”或“應按……執行”。引用標準名錄1《土工試驗方法標準》GB/T501232《礦物摻合料應用技術規范》GB/T510035《混凝土用水標準》JGJ637《建筑地基檢測技術規范》JGJ3408《混凝土試驗用振動臺》JG/T24511《轉子式混凝土噴射機》MT/T547福建省工程建設地方標準經福建省住房與城鄉建設廳2024年12月9日以閩建科〔2024〕60號公告批準發布并經住房和城鄉建設部批準備案,備案號為:本標準是在《福建省水泥玉配合比設計與試驗規程》DBJ/T13-101-2017的基礎上修訂而成,上一版的主編單位是福建省建筑科學研究院、宏峰集團人(福建)有限公司,參編單位是飛陽建設工程有限公司、福建宏盛建設集團有限公司、福建省駿業市政工程有限公司、福建省聚煌建設工程有限公司、福建才溪建設集團有限公司、福建建工集團總公司、福建祥榮建設投資集團有限公司、福州市建設工程質量監督站、福建省建設工程質量安全監督總站、福建省雄盛建筑工程有限公司,主要起草人員是黃芳,蔡滲透系數等術語及相關符號;2.新增了植被水泥土原材料要求、配合比設計、試件制備及相關試驗方法;3.新增了在地下水有侵蝕性時水泥的性能要求;4.修訂了水泥土試件養護條件;5.增補了水泥土試件的尺寸偏差要求;6.增補了滲透試驗用壓力表精確度等級要求及圓柱體試件滲透試驗要求,修改了試驗結果計算及確定等相關要求;7.增補了水泥土壓縮試驗、剪切試驗的相關本標準修訂過程中,編制組進行了廣泛深入的調查研究,總結了我省工程建設中采用水泥作為固化主劑加固土體的實踐經驗,同時參考了國內相關的技術標準,通過廣泛征求意見,反復修改后制定本標準。為了便于廣大設計、施工、科研、學校、檢測等單位有關人員在使用本標準時,能夠正確理解和執行條文規定,《福建省水泥土配合比設計與試驗標準》編制組按章、節、條順序修訂了本標準的條文說明,對條文規定的目的、依據以及執行中需要注意的有關事項進行了說明,但是本條文說明不具備與標準正文同等法律效力,僅供使用者作為理解和把握標準規定的參考。 3基本規定 4原材料 5配合比設計 525.1配合比計算 6試件制備 6.1儀器設備 6.2試件的成型與養護 7試驗方法 63 677.6植被水泥土抗沖刷性能試驗 1.0.1水泥土作為道路路面基層、護坡修筑、襯砌注灌、地基加固、基礎夯土和鋪墊等工程的常見材料,具有經濟耐久、就地取材、施工簡便等優點,并以其施工期短、可加固深度大、處理效果好等特點廣泛應用在福建省軟弱地基加固處理工程及邊坡防護工程中。隨著水泥土的發展,水泥土的室內試驗也越來越受到重視,室內試驗在工程設計中起著很關鍵的作用,在一定程度上決定了處理方案的經濟性、合理性以及工程的成敗。因此《建筑地基處理技術規范》JGJ79-2012中第7.3.1條第4款明確規定設計前應進行擬處理土的室內配比試驗,為設計提供依據。本標準編制組充分考慮了近年來福建省有代表性土質地區水泥土施工技術及工藝的變化,針對近年來水泥土在生產和施工中出現的問題,廣泛收集資料,開展調查研究,在試驗研究的基礎上,參考了諸多相關的技術資料和標準規范,統一了水泥土配合比及設計中常用的水泥土相關參數的試驗方法。1.0.2本標準中水泥王包括普通水泥土和植被水泥土,普通水泥土一般適用于淤泥、淤泥質土、素填土、黏土、粉土、砂類土等土層加固或處理,用于工程結構支撐、承載和穩定性提升,具有較高的強度和耐久性,能夠承受工程結構所需的荷載和應力,并在自然環境和使用條件下長期保持穩定的性能,廣泛應用于道路、建筑、水利等工程中,作為基層、墊層、防滲體等關鍵部位的材料,以增強工程結構的整體穩定性和安全性;植被水泥土適用于福建省公路、鐵路、礦山、水電、城市山體等工程坡率不大于1:0.5的穩定坡面綠化及生態修復。例如,福州森林公園停車場邊坡復綠工程,平均邊坡坡度大于60°、高度約20m、坡面面積大于600m2,屬于風化程度較高的石質邊坡,工程采用抗沖刷型植被修復水泥土技術對邊坡進行綠化處理,達到了邊坡工程防護的要求,具有良好的生態和景觀效應。室內試驗條件與施工現場條件存在較大的區別,但既然是室內試驗,應認為是離散小的數值,即應認為水泥土是攪拌充分且均勻的。進行室內試驗可為工程上尋求更加經濟、合理的配方和合理的施工參數提供理論上的依據。1.0.3本條指出了在進行水泥土配合比設計時,還應執行現行的《建筑地基處理技術規范》JGJ79、《軟土地基深層攪拌加固法技術規程》YBJ225、《水運工程地基設計規范》JTS147《鐵路工程地基處理技術規程》TB10106、《綠化護坡及生態修復用植被水泥土》JC/T2722及《水電工程邊坡植生水泥土生境構筑技3.0.1本條規定在進行水泥土配合比設計前應完成的工作。(1)對擬采用水泥加固軟弱土的工程,除了常規的工程地質勘察要求外,尚應注意查明:一、填土層的組成:特別是大塊物質(石塊和樹根等)的尺寸和含量。含大塊石對采用水泥土攪拌法的施工有很大的影響,所以必須清除大塊石等再予施工。二、土的含水率:當水泥土配方相同時,其強度隨土樣的天然含水率的降低而增大。試驗表明,當土的含水率在50%~85%范圍內變化時,含水率每降低10%,水泥土強度可提高30%。三、有機質含量:有機質含量較高會阻礙水泥水化反應,影響水泥土強度的增長。故對有機質含量較高的明、暗浜填土及吹填土應予慎重考慮。對生活垃圾的填土不應采用水泥土方法進行加固。四、水質分析:對地下水的酸堿度(pH值)以及硫酸鹽含量等進行分析,以判斷對水泥侵蝕性的影響。五、塑性指數:當土的塑性指數大于25時,水泥和土不易攪拌均勻。采用水泥加固砂類土應進行顆粒級配分析。特別注意土的粘粒含量及土中對水泥有害的離子種類及數量,如SO?2-、Cl-等。根據室內試驗,一般認為用水泥作為加固材料,對含有高嶺石、多水高嶺石、蒙脫石等粘土礦物的軟土加固效果較好;而對含有伊利石、氯化物和水鋁英石等礦物的黏土以及有機質含量高、pH值較低的黏土加固效果較差,當對含有機質或含鹽量較高的土進行加固時,需進行試驗確定選用適合的水泥類型及摻量,以減少水泥土強度損失。(2)對擬采用植被水泥土用于護坡綠化和生態修復的工程,應對項目區域進行現場勘察并收集相關資料,充分掌握當地環境氣候、植物群落、水文生態、地質土壤等基本信息;同時調查邊坡狀況,包括但不限于邊坡基本參數、巖土結構和坡面滲流等情況。3.0.3為保證配合比設計與施工現場更貼近,因此要求試驗用原材料與施工現場一致。由于土具有孔隙率大、吸附能力強、離散性大的特點,不宜采用體積法進行水泥土配合比的設計,因此本標準材料用量都以質量計。3.0.4《建筑地基處理技術規范》JGJ79-2012第7.3.3條第3點的條文說明規定如下:水泥土的強度隨著齡期的增長而提高,一般在齡期超過28d后仍有明顯增長,為了降低造價,對承重攪拌樁試塊國內外都取90d齡期為標準齡期。對起支擋作用承受水平荷載的攪拌樁,考慮開挖工期影響,水泥土強度標準可取28d齡期為標準齡期。從抗壓強度試驗得知,在其它條件相同時,不同齡期的水泥土抗壓強度間關系大致呈線性關系,其經驗關系式如上式fcu?、fcu?4、fcu?8、fcu?0、fcu?0分別為7d、14d、28d、60d和90d齡期的水泥土無側限抗壓強度。當齡期超過三個月后,水泥土的強度增長緩慢。同樣,據電子顯微鏡觀察,水泥和土的硬凝反應約需3個月才能充分完成。因此水泥土選用90d齡期強度作為水泥土的標準強度較為適宜。一般情況下,齡期少于3d的水泥土強度與標準強度間關系其線性較差,離散性較大。實際工程中,大多數對工期有嚴格要求,建議配合比齡期至少應進行7d、28d、90d三種齡期的試驗,可用7d或28d齡期的試驗結果推算標準齡期90d的參數。由于齡期越短,試驗結果離散性越大,與標準齡期指標間關系的線性較差,因此,一般情況下可進行7d、14d、28d、60d、90d等齡期的試驗,在工期允許的情況下,盡可能采用較長齡期(14d28d)的試驗結果進行推算。3.0.6為便于積累地區經驗,室內試驗應進行90d標準齡期的試驗,盡管試驗時間較長,但對積累經驗、建立不同齡期與標準齡期之間的相關關系、提高推算精度非常有意義。但從工程實際出發,對于承受豎向荷載的水泥土宜以90d齡期無側限抗壓強度為準,對于承受水平荷載的水泥土可以以28d齡期無側限抗壓強度為準。對植被水泥土而言,護坡綠化工程實施后植被水泥土就暴露在空氣中,應有一定強度以防突然暴雨沖刷,但強度不宜過高,以免影響植物正常生長;而在7d左右植被水泥土中植物種子就開始生根發芽,因此植被水泥土的性能指標宜以7d齡期的結果為準。對于有特殊要求的工程可按現行相關規范要求執行,或按照設計圖紙要求齡期的強度為準。4原材料要求4.0.1普通水泥土試驗用土一般為淤泥、淤泥質土、黏土、飽和黃土、粉土、素填土以及無流動地下水的飽和松散砂土等高壓縮性土,均應在有代表性的土層中挖掘或鉆取,采集的土樣應密封包裝,以保持天然含水率。并搜集擬加固區域內詳盡的巖土工程資料,尤其是土層的組成、厚度,加固土層的分布范圍、分層情況,地下水位及pH值,了解典型土層的物理力學性能指標,主要包括土的含水率、塑性指數、土顆粒級配和有機質含量等,以及地下水的埋藏條件、滲透性和水質成分等。但對硬粘土和含有較多大粒徑塊石或有大量植物根莖的土將會影響處理效果。對于含有過多有機質的土層,其處理效果取決牙固結體的化學穩定性。對于濕陷性黃土地基,因當前試驗資料和施工實例較少,應預先進行現場可行性試驗。植被水泥土試驗用土壤應選擇耕作性能與保水、保肥性能良好的土壤,可以極大的改善植被水泥土的質地,滿足綠化種植土壤的性能要求。例如,砂壤土疏松、肥沃、排水良好,有利于植物生長,屬于較好的植生水泥土用土壤。目前,試驗用的壬樣有原狀土、風干土和烘干土三種類型,其試驗結果存在著較大的差異。原狀土是指土樣從現場鉆孔或挖掘采取后,立即用厚聚氯乙烯塑料袋封裝,四小時之內即開始配制試件。從表面上看,利用原狀土做室內試驗,似乎與實際情況較吻合,但存在著一些問題:①原狀土在取樣過程中有應力釋放和人為擾動的影響,特別是靈敏度大的土,土體結構易破壞,與真正的原狀土相比也有較大差異;②現場采取的原狀土若為淤泥質粘土,其粘性很大,在土中滲入水泥漿后不易攪拌均勻,試驗結果離散性較大,在工程運用中失去其代表性;③在水泥土攪拌法的設計公式中,fcu是與樁身水泥土配方相同的室內水泥土試塊在標準養護條件下90d齡期的抗壓強度。既然是室內試驗,應認為就是離散小的數值,即應認為水泥土是攪拌充分且均勻的,而不需完全與現場水泥土條件相同。風干土是指土樣從現場采取后,運回試驗室進行風干、碾碎和通過5mm篩的粉狀土料;烘干土是指土樣運回試驗室進行烘干、碾碎和過篩的粉狀土料。這兩種土由于是加工成粉末狀的,它可以先和干水泥粉充分混合,然后加入所需的水,能夠保證攪拌均勻,提供的設計參數相對可靠、合理。不過,土樣經烘千后,土中所含的有機質成分和粘土礦物成分會遭到破壞,從而改變了土的內力結構和土的性質,其試驗結果不能代表實際情況,提供的設計參數將不可靠。因此,應取風干土,并碾碎和通過5mm篩子制成粉末狀。試驗項目最少試樣量(kg)取樣量(kg)含水率112液塑限2411密度以現場試驗所取土樣為準4.0.2水泥固化劑一般適用于正常固結的淤泥與淤泥質粘土、黏土、粉土、素填土(包括沖填土)、飽和黃土、粉砂、中粗砂以及砂礫(粗粒土中無明顯的流動地下水)等地基加固。一般情況下,所用水泥的品種宜根據設計要求并結合當地工程經驗和土質條件確定,其最佳摻量應通過試驗結果最終確定。目前,多采用普通硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥,復合硅酸鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥也有少量使用,若采用火山灰質硅酸鹽水泥則需首先確定其適用性,抗凍水泥土不宜采用火山灰質硅酸鹽水泥。福建省屬于夏熱冬暖地區,抗凍需求一般不考慮。福建省地處沿海,地下水中含有大量硫酸鹽(海水滲入地區),水泥在服役環境下的劣化主要是由于溶蝕和硫酸鹽的化學腐蝕作用造成的,提高水泥摻入比(≥15%,以水泥占被加固干土重量百分數表示)和摻用適量的粉煤灰對水泥土抵抗這種侵蝕作用效果顯著。此外,也可通過添加適量防腐劑或選用抗硫酸鹽水泥,使水泥土中產生的結晶膨脹物質控制在一定數量范圍內,提高水泥土的抗侵蝕性能,但各材料用量均應根據具體環境條件和侵蝕等級通過試驗確定。4.0.5由于水是影響水泥硬化、水泥土固結的重要因素之一,為確保水泥土拌和的真實可行,為設計提供可靠依據,盡量采用施工現場用水。普通水泥土施工工程現場用水應符合《混凝土用水標準》JGJ63的規定,植被水泥土施工現場用水應符合現行行業標準《綠化護坡及生態修復用植被水泥土》JC/T2722的規定;試驗室內攪拌用水應盡可能采用工程現場用水,若無工程現場用水,也可采用自來水代替。4.0.7外加劑具有改善水泥土加固土層性能的作用,是提高水泥土強度的有效措施之一。當采用混凝土外加劑時,應符合《混凝土外加劑》GB8076及《混凝土外加劑應用技術規范》GB50119的規定。當采用其他品種外加劑時,應符合國家現行有關標準規定,并確保外加劑與水泥品種的適應性。可根據工程需要和土質條件選用不同類型的外加劑和摻合料,其摻量應根據配比試驗確定。在有經驗的地區使用普通硅酸鹽水泥作為固化劑時可以適當添加粉煤灰。粉煤灰是具有較高活性和較明顯的水硬性的工業廢料,可作為水泥攪拌樁的摻合料,對于不同土質,不同水泥摻入比的水泥土強度提高量不同,其摻量應通過試驗確定。冬季施工時,應注意負溫對處理效果的影響。在我國北緯40°以南的冬季負溫條件下,冰凍對水泥土的結構損害甚微,由于水泥與粘土礦物的各種反應減弱,水泥土的強度增長緩慢(甚至停止),但正溫后隨著水泥水化等反應的繼續深入,水泥土的強度可接近標準強度。不同的外加劑對水泥土強度有著不同的影響。如禾質素磺酸鈣對水泥土強度的增長影響不大,主要起減水作用。石膏、三乙醇胺對水泥土強度有增強作用,而其增強效果對不同土質和不同水泥摻入比又有所不同,所以選擇合適的外加劑可提高水泥土強度和節約水泥用量。一般早強劑可選用三乙醇胺、氯化鈣、碳酸鈉或水玻璃等材料;減水劑可選用木質素磺酸鈣;石膏兼有緩凝和早強的雙重作用。加速凝結鋁酸鈉木質磺酸鈣緩凝亦增加流動性糖注:由于各地土質條件不同,以上外加劑摻量僅供參考,應以試驗結果、設計文件、產品說明書為準。5配合比設計5.1配合比計算5.1.1為了判定土的工程分類、水泥土的拌合性能及確定水泥摻入比的選用,需要測定土樣的天然含水率、密度、顆粒級配、液限、塑限等參數。由于福建省處于沿海地區,土層中有機質含量及地下水pH值、腐蝕性對水泥土的抗硫酸鹽等性能產生影響,因此需要測定。用于配制植被水泥土的土壤應符合《綠化種植土壤》CJ/T340的技術要求,因此需進行pH值、含鹽量等指標測5.1.2設計的水泥土無側限抗壓強度值f是指水泥土加固土層的無側限抗壓強度質量要求值(一般采用鉆孔取芯法,芯樣試件制作完畢后立即進行抗壓強度試驗)。依據有關單位和專家的研究成果和建議,并收集福建省內水泥土攪拌樁及水泥土道路基層等統計資料進行分析,提出工藝系數取值范圍(0.35~0.75),這與《水利水電工程混凝土防滲墻施工技術規范》SL174-2014中附錄A中提出的黏土混凝土及塑性混凝土的試配強度采用的離差系數計算法的系數范圍內。結合工程實踐經驗推薦高壓旋噴樁可取0.65~0.75,深層攪拌樁、雙軸攪拌樁、單軸雙動攪拌樁可取0.5~0.65,對三軸攪拌樁、粉噴樁可取0.35~0.50,結合土層的分類,推薦淤泥土、淤泥質土、黏土可取高值,粉土可取中值,砂類土可取較低值。因水泥摻入比較小的水泥土不易攪拌均勻,故推薦水泥摻入比小的可取較低值,水泥摻入比大的可取較高值。植被水泥土施工通常采用噴播技術,可通過專用設備充分混合而解決均勻性問題,故其施工工藝系數可取1。5.1.3本標準編制組對福建地區(尤以福州、廈門為代表)水泥土配合比的設計、施工及應用的相關數據進行總結,并根據不同工程分類的土、天然含水率、水泥土試配強度、采用水泥標號情況,提出了水泥土水泥摻入比的參考選用值,供各單位組織試配時選用。編制組收集了福建省以下六個地區的土樣,室內土工試驗結果見表3和表4:地區天然含水液限塑限塑性指數有機質含量(%)土樣類別泉州福州市區含砂低液限廈門莆田高液限粘土永泰粘土質砂地區篩孔尺寸(mm)521通過圓孔篩的百分率(%)泉州福州市區廈門莆田永泰編制組對收集到的六種土樣進行室內配合比設計,所用水泥為水泥摻入比選用表選擇水泥摻入比,每組配合比進行五組無側限抗壓強度試驗,,結果見表5和表6。地區水泥摻入比水灰比無側限抗壓強度平均值(MPa)泉州福州市區廈門莆田永泰地區水泥摻入比(%)水灰比無側限抗壓強度平均值(MPa)福清泉州地區水泥摻入水灰比無側限抗壓強度平均值(MPa)福州市區廈門莆田永泰當土樣為有機質土、高含水率土、酸性土等特殊類型土壤時,宜結合摻合料、外加劑用量,并通過室內試驗結果與現場試樁等方法,確定合適的水泥摻入比;當地下水具有侵蝕性時,采用普通硅酸鹽水泥和粉煤灰作為膠凝材料時,粉煤灰摻量宜通過試驗高壓旋噴樁存在冒漿、泌水率大、結石率低現象,旋噴過程中僅有少部分水與水泥起化學作用,成樁截面大小影響因素較多,樁徑大小不易控制。影響旋噴樁強度的因素較多,有土質、噴射材料及水灰比、注漿管的類型和提升速度、單位時間的注漿量等。《建筑地基處理技術規范》JGJ79-2012給出旋噴樁注漿宜采用強度等級為42.5級的普通硅酸鹽水泥,可根據需要加入適量的外加劑和摻合料,水灰比宜為0.8~1.2。《水泥土復合管樁基礎技術規程》JGJT330-2014給出水泥摻量不宜小于被加固土質量的20%,水泥漿的水灰比應按工程要求確定,可取0.8~1.5。對不同土層的高壓旋噴樁所用水灰比、水泥摻入比提供一個參考值,如表7所示。地層水灰比水泥摻入比(%)黏土注:水泥摻入量含旋噴樁溢出損失量。植被水泥土的主要成分包括土壤、水泥、水、有機質(鋸末、稻殼等)及緩釋肥、保水劑等調節劑,其中以土壤為計算基準,其有機質用量范圍約為2%~5%、有機肥料用量范圍約為1%~2%、改良劑用量范圍約為1.5%3.5%。土壤與有機質等成分為有利于植物生長的組分,水泥的主要作用是增加土壤的強度,但其摻量的增加提高pH值不利于植物生長,因此配合比設計以水泥用量為關鍵指標進行植被水泥土強度試驗。一般pH值在6.0~8.0之間的土壤適宜植物生長。12345678水泥456789有機質33333333調節劑44444444無側限抗壓強度(MPa)1234567823456789有機質33333333調節劑33333333無側限抗壓強植被水泥土水泥摻入比基準值也可依據本標準式5.1.3-2進技術規范》NB/T10490-2021,年均雨量調整系數K,在年均雨量大于等于1200mm取11,年均雨量大于等于900mm且小于1200mm,取1.0,年均雨量大于等于600mm且小于900mm取0.9,年均雨量小于600mm,取0.8。由《福建省氣候公報(2022年)》可知,福建省常年年平均降雨量為1670.8mm,其中閩北及閩西南地區年平均降雨量大于1800mm,尤其是武夷山、蒲城、光澤、政和等地區年平均降雨量大于1900mm;閩中地區年平均降雨量介于1500mm~1800mm;閩東及閩東南沿海地區年平均降雨量介于1200mm~1500mm。福建省年平均降水空間分布呈現由5.1.4本條指出了水泥漿水灰比的選取原則,主要基于三點考值范圍。《建筑地基處理技術規范》JGJ79-2012給出的水泥土攪拌法的水泥漿水灰比范圍為0.5~0.6;《水運工程地基設計規范》JTS147-2017給出的水泥土攪拌法的水泥漿水灰比范圍0.7~1.3。三軸攪拌樁(墻)的水灰比一般為1.2~2.0。《水電工程邊坡植生水泥土生境構筑技術規范》NB/T10490-2021要求用水量應保證植生水泥土噴植在坡面不散落不流淌;另根據施工經驗,一般可控制在綜合含水率為35%左右,并根據土樣類型、各組分摻量及施工工藝進行調整。室內試驗時應充分收集當地施工經驗,合理選擇水泥漿水灰比。水泥漿水灰比也可以通過試拌,觀察水泥土拌合物塑性情況確定。可在水泥用量不變的情況下適當調整水泥漿水灰比,直到水泥土拌合物塑性及收縮性能滿足試件成型要求為止。由大量土壤加固處理工程項目及實驗數據表明,當水泥土含水率在土的液塑限中值附近時,該水泥土具有良好的拌合性能及施工性能。5.1.5風干土是指土樣從現場采取后,運回試驗試進行風干、碾碎和通過5mm篩的粉狀土料。風干含水率試驗方法應符合國家現行標準《土工試驗方法標準》GB/T50123規定。水泥土性能試驗項目所需風禾土的樣品數量如表10所示。試驗項目最少試樣量(kg)取樣量(kg)無側限抗壓(3組)滲透試驗(1組)12壓縮試驗(3個試件)1直接剪切試驗(3組)6三軸壓縮試驗(3組)為便于技術人員掌握水泥土室內試驗各材料用量的計算步驟,現舉例如下:攪拌樁樁身90d設計強度為1.5MPa,施工工藝系數ξ為0.42,采用P.O42.5水泥,水泥摻入比不小于10%。加固土體的天然含水基準值上分別增加和減少3%確定三種水泥摻入比;分別進行7d、為一組試驗,每組試驗6個試件。因此,共需制作54個試件,每種水泥摻入比制作18個試件:a:由本標準表5.1.3,根據土的工程m=0.15m;此時,另外兩組水泥摻入比分別為12%和18%。3估算風干土實際用量(以15%水泥摻入比為例):假設m,=1.75×(7.07×7.07×7.07)×18=5根據本標準5.1.4條確定水泥漿水灰比μ,假設μ取值為5.2配合比的試配、調整與確定5.2.1當植被水泥土中水泥摻入比較低時,水泥摻入比基準值以外的兩個摻入比值可比基準值分別增加和減少1%~2%。5.2.3按計算的基準配合比進行試拌,觀察水泥土拌合物塑性情況(塑性要求應以拌合物具有一定的拌合性能為準,可目測得出),可在水泥摻入比不變的情況下適當調整水灰比(固定水泥摻入比并加水拌合的辦法改善拌合物塑性),直到符合水泥土拌合物塑性滿足試驗試件成型要求為止。對于普通水泥土,當試配結果中強度等參數不滿足設計要求時,根據無側限抗壓強度試驗結果,宜繪制強度和水泥摻入比的線性關系圖確定略大于配制強度對應的水泥摻入比,也可以直接采用前述3個水泥摻入比無側限抗壓強度試驗中一個滿足配制強度的水泥摻入比作進一步配合比調整。對于植被水泥土,當試配結果中強度、抗沖刷性能、非毛管孔隙度、容重、含水率等指標,宜繪制水泥摻入比與強度等各項性能之間的關系圖,依據設計要求確定各種材料最合適的摻配比例。6試件制備6.1.1試件成型試模分為立方體、截頭圓錐體和圓柱體三種:立方體試模用于無側限抗壓強度試驗;截頭圓錐試模和圓柱體試模用于滲透試驗,截頭圓錐試模尺寸規格參照砂漿滲透試驗試模;植被水泥土抗沖刷試件土槽應為內框尺寸1000mm×500mm×120mm、高度方向100mm處帶溢流口的鋼材質方形容器。6.1.2搗棒長度可根據試模尺寸選擇,以方便插搗為宜,可選用350mm長度,宜采用直徑為10mm且端部磨圓的光滑鋼棒。采用砂漿攪拌機和混凝土攪拌機等設備對水泥土進行攪拌時,水泥土在攪拌初期包裹在攪拌葉片土,無法將其攪拌均勻,選用轉速為100r/min~400r/min且轉速可調的攪拌機,采用高低速交替攪拌的方式,可達到攪拌均勻的效果。當低速攪拌時水泥生包裹在葉片上,高速攪拌時包裹在葉片上的水泥土被甩在攪拌鍋壁上,通過不斷的高低速重復攪拌,使水泥土達到均勻的效果。但因高速攪拌時,如采用不封閉的攪拌鍋,水泥土會濺出因此采6.2試件的成型與養護6.2.1水泥土試配原材料應提前一天放置在成型試驗室進行調6.2.2攪拌機應能調節轉速,先使用攪拌機的慢轉使材料均勻混合,再使轉速改為快轉,使粘在攪拌棒上的水泥土回落到攪拌器中。慢轉與快轉交替進行使試驗材料均勻混合。建議攪拌時采用先低速攪拌1min,再高速攪拌30s,如此循環反復,直至攪拌均6.2.3普通水泥土試件成型綜合使用插搗和振動兩種方法是因為考慮到不同地區土質差異較大,對水泥土拌合物成型有不利影響,為減小試驗誤差,統一成型方法。由于植被水泥土含有有機質等易使土體蓬松的材料,所以在試件成型時采用與施工一致的噴植工藝,一方面有利于用水量的確定,另一方面能使試件的密度及相關指標與現場施工工藝保持一致;依據GB/T50123-2019第6.2節環刀法的規定進行取樣。6.2.4本標準規定測定試件密度,分別在拆模后養護前和養護后試驗前。拆模后養護前測定試件密度并計算同組試件密度的最大值或最小值與平均值的偏差,判定該組試件攪拌、成型過程的均勻性,以減小試驗數據的離散性。養護后試驗前測定密度
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