石灰改良土的水稳性机理与长期耐久性保障

日期:2025-11-28 10:55 来源:润丰矿业 作者:赵明 浏览量:5

日期:2025-11-28 10:55 作者:赵明 浏览量:5

水是影响道路基层耐久性的最关键因素,而石灰改良土相较于未处理土体,其抗水损害能力得到质的提升。这种水稳性的本质源于石灰与土体发生的一系列物理化学反应对微观结构的重塑。

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当水分侵入未处理的粘性土时,水分子会进入土颗粒间的孔隙并形成结合水膜,起到润滑作用,导致土体软化、强度骤降,甚至发生崩解。而对于石灰改良土,其水稳性的提升是一个系统性的工程:

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首先,石灰的离子交换作用使细小的土颗粒絮凝成较大的集聚体,这种结构转变本身就减少了土的比表面积和吸水性。更重要的是,后续的火山灰反应生成的水化硅酸钙(C-S-H)和水化铝酸钙(C-A-H)凝胶网络从三个层面构筑了抗水的“防线”。第一,胶结作用:这些凝胶将土颗粒牢固地粘结在一起,即使浸水,水分子也难以破坏这种化学键合力,从而保持了结构的整体性。第二,孔隙填充效应:凝胶产物有效地填充了土体内部的微小孔隙,将连通的、有害的大孔隙分割成封闭的、无害的微孔隙,极大地降低了水的渗透通道和储存空间。第三,疏水化倾向:虽然C-S-H凝胶本身是亲水的,但其形成的致密结构显著降低了水的渗透速率。更重要的是,持续进行的火山灰反应会不断消耗水分,并生成更多凝胶,进一步堵塞孔隙。

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因此,评价石灰改良土的水稳性,通常采用浸水无侧限抗压强度试验。将养护至一定龄期的试件浸泡在水中数日,然后测试其饱水强度,并与不浸水的试件强度对比,计算水稳系数。优质的石灰土水稳系数可达70%以上,甚至更高,这意味着即使长期处于潮湿环境,其大部分强度得以保留。

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要保障石灰土的长期耐久性,施工中的精细化控制至关重要。均匀的拌和是基础,任何未被石灰处理的土块都会成为浸水软化的薄弱点。充分的压实能最大化初始密度,减少初始孔隙率。而到位的保湿养生则是保证火山灰反应持续深入进行、形成更强大胶结体系的关键。此外,完善的路面排水系统,防止水长期滞留于基层,是从外部环境上为石灰土提供的又一重保护。综上所述,石灰改良土的水稳性是其内部化学胶结与外部施工保障共同作用的结果,是其在多雨潮湿地区得以广泛应用的根本保证。

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