必须使用高密封气密性容器来创造一个可控的环境,以防止在初步固化阶段水分蒸发。通过在最少 16 小时内保持均匀的内部湿度,这些容器能够实现稳定化含有再生石膏和稻壳灰的膨胀性土壤混合物所需的特定化学和物理过程。没有这种密封的容器,混合物在压实之前就容易出现结构缺陷和化学反应不完全。
密封环境不仅仅是储存;它是触发硬石膏向熟石膏转化以及启动稻壳灰早期火山灰反应而不存在干燥收缩风险的功能性要求。
水分保持的关键作用
要理解为什么气密性密封是不可协商的,您必须了解所用添加剂的化学要求。
触发石膏转化
混合物中的再生石膏最初是硬石膏。为了在土壤稳定化方面发挥作用,它必须转化为熟石膏。
这种化学转化需要持续存在水分。如果水分蒸发到大气中,水合过程就会中断,导致石膏无法获得其稳定性能。
启动火山灰反应
稻壳灰用作火山灰质材料,是一种在有水的情况下与石灰(或钙)反应形成胶凝化合物的材料。
气密性容器可确保早期火山灰反应得到有效触发。这些反应对时间敏感且依赖水分;水分蒸发导致水分流失,会使反应“饥饿”,从而导致土壤混合物强度降低。
防止结构缺陷
除了化学方面,在初步固化期间,土壤混合物的物理完整性也处于危险之中。
避免干燥收缩
膨胀性土壤对水分变化高度敏感。如果混合物暴露在空气中,快速蒸发会导致干燥收缩开裂。
高密封容器可创造湿度平衡。这可以防止在材料被压实之前就引起材料开裂的表面张力和体积变化。
防止组分偏析
稳定的混合物要求土壤、石膏和灰烬在很大程度上保持均匀。
快速干燥可能导致组分偏析,即材料分离或不均匀沉降。密封环境可保持混合物的一致性,确保添加剂在需要稳定土壤的地方得到精确分布。
了解不当固化的风险
虽然密封的好处显而易见,但了解忽视这一步骤的弊端至关重要。
密封失效的后果
如果容器不是真正气密的,或者固化时间过短(少于 16 小时),稳定化所需的“微气候”就会崩溃。
此早期阶段的水分流失是不可逆的。稍后加水无法弥补在破损期间发生的化学键合中断和微裂纹。
对压实的影响
最终目标是成功的压实过程。
如果在固化阶段混合物出现收缩或偏析,最终的压实效果将受到影响。您很可能是在压实一种已经存在内部缺陷的材料,从而导致承载能力降低和耐久性下降。
为您的目标做出正确选择
为确保您的土壤稳定化项目取得成功,请根据您的主要技术目标应用以下原则:
- 如果您的主要关注点是化学活化:确保容器密封绝对可靠,以保证硬石膏完全转化为熟石膏。
- 如果您的主要关注点是物理完整性:优先考虑最少 16 小时的持续时间,以在机械压实阶段开始之前防止干燥收缩开裂。
将固化容器视为化学反应器而非简单的储存箱,可确保最终基础设施的持久性和稳定性。
总结表:
| 因素 | 气密性密封的作用 | 密封不良的影响 |
|---|---|---|
| 化学反应 | 实现硬石膏向熟石膏的转化 | 水合中断和键合薄弱 |
| 火山灰作用 | 保持水分以进行稻壳灰反应 | 反应不足;胶凝形成不良 |
| 结构完整性 | 防止干燥收缩和表面开裂 | 内部微裂纹和结构缺陷 |
| 均匀性 | 保持水分均匀并防止偏析 | 添加剂分布不均 |
| 最终压实 | 为最大密度制备稳定混合物 | 承载能力和耐久性降低 |
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参考文献
- Mary Ann Adajar, Vince Patrick Sy. Shear Strength and Durability of Expansive Soil Treated with Recycled Gypsum and Rice Husk Ash. DOI: 10.3390/app14093540
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .