由表3可见,土层1的pH值较小,呈酸性,这对水泥土的强度不利,宜采用较大的水泥掺量。由表4可见,土层1中含砂量较少,含泥量较多,也宜采用较大的水泥掺量。
综合上述土样分析结果及水泥土中常用水泥掺入比,确定在土层1中选用水泥掺入比为15%,18%,21%和24%进行室内试验,在土层2和土层3中,选用水泥掺入比为12%,15%和18%进行室内试验。
3.2 水泥土配比研究
对每个土层的土样,分别进行不同胶凝材料掺入比的水泥土强度试验,并进行了相应的掺加三乙醇胺激发剂的水泥土强度试验。水泥土的抗压强度见表5。
由表5可见,随着龄期增加,水泥土的强度增加;在同一土层中,随着水泥掺入比增加,水泥土90d强度增加;不掺加三乙醇胺时,土层1中水泥掺入比要达到21%,90d强度才能满足设计要求,而掺加三乙醇胺时,土层1中水泥掺入比在18%时,90d强度即可满足设计要求;在土层2和土层3中,水泥掺入比在12%时,90d强度即可达到1.5MPa的要求。
根据表5的数据作图,土层1的水泥土强度见图1,土层2的水泥土强度见图2,土层3的水泥土强度见图3。
由图1可见,比较相同水泥掺量条件下,从掺与不掺三乙醇胺激发剂的水泥土强度可见,掺加激发剂并未能提高水泥土早期强度,反而使得28d龄期以前的水泥土强度下降,掺加激发剂使得水泥掺量在18%以上的水泥土90d强度增加,即在本试验条件下,掺加三乙醇胺激发剂并没有起到提高水泥早期强度的作用。
由图2可见,比较相同水泥掺量条件下,从掺与不掺激发剂的水泥土强度可见,掺加激发剂并未能提高水泥土早期强度,反而使14d龄期以前的水泥土强度下降,掺加激发剂使水泥土28d和90d强度增加,水泥掺入比越高,激发剂提高后期水泥土强度的作用越小,即在本试验条件下,掺加激发剂并没有提高水泥土早期强度的作用。
由图3可见,比较相同水泥掺量条件下,从掺与不掺激发剂的水泥土强度可见,掺加激发剂并未能提高水泥土强度,反而使得水泥土强度略微下降,即在本试验条件下,掺加激发剂并没有提高水泥土强度的作用。
综合3个土层中掺与不掺三乙醇胺激发剂的水泥土强度可见,在本次试验条件下,掺加三乙醇胺均不能起到提高水泥土早期强度的作用,在某些地层中甚至使水泥土早期强度明显降低,这与其他学者的研究成果有明显不同;在某些地层中,添加三乙醇胺激发剂可以使水泥土后期强度增加,但在有些地层中,添加三乙醇胺激发剂反而使水泥土后期强度略微下降。
从上述试验结果可知,三乙醇胺对水泥土的增强作用与土质有明显关系,三乙醇胺并非对所有的土有早强和增强作用;有些土样对三乙醇胺的早强作用有明显抑制作用,掺加三乙醇胺会导致水泥土早期强度明显下降。掺加三乙醇胺导致水泥土早期强度下降的原因可能是土样的pH值较低,某些酸性物质和三乙醇胺反应产生了类似水泥缓凝剂的反应产物,从而抑制了水泥的早期水化;由于三乙醇胺掺量很少,随着水化时间延长,这种产物被消耗完毕,从而水泥土后期强度得到发展。为避免出现工程事故,在使用三乙醇胺作为早强剂时,必须进行实验室室内试验,以确定其有效性。
4 结论通过上述试验,得出如下结论:
(1)三乙醇胺对水泥土的增强作用与土质有明显关系,三乙醇胺并不是对所有的土有早强和增强作用;
(2)有些土中掺加三乙醇胺,会导致水泥土早期强度明显下降;
(3)在使用三乙醇胺作为早强剂时,必须进行实验室室内试验,以确定其有效性。
