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灰土基礎

鎖定
灰土基礎是由石灰、土和水按比例配合,經分層夯實而成的基礎。灰土強度在一定範圍內隨含灰量的增加而增加。但超過限度後,灰土的強度反而會降低。這是因為消石灰在鈣化過程中會析水,增加了消石灰的塑性。灰土作為建築材料,在中國有悠久歷史,南北朝公元6世紀時,南京西善橋的南朝大墓封門前地面即是灰土夯成的,北京明代故宮大量應用灰土基礎。灰土基礎的優點是施工簡便,造價較低,就地取材,可以節省水泥、磚石等材料。缺點是它的抗凍、耐水性能差,在地下水位線以下或很潮濕的地基上不宜採用。
中文名
灰土基礎
外文名
lime clay foundation
組    成
石灰、土和水
時    間
南北朝公元6世紀
優    點
施工簡便,造價較低
用    途
建築施工

灰土基礎簡史

三大殿的台基下部即用灰土夯成。清雍正十一年(1733年)頒佈的《工部工程做法則例》中,對灰土的用料配合比和施工方法都作了詳細的規定。 從北京400多年前的城牆基礎收集到的灰土,抗壓強度達5.8兆帕以上,容重達2300公斤/米3。
1971年,從1677年在北京建造的古墓後牆上取下的灰土塊,經烘乾後抗壓強度達10兆帕,其形變模量達3880~5280兆帕。灰土材料還可用於一些水工構築物。陝西三原縣清龍橋的護堤即是用灰土建造的。
北京故宮後門外的護城河石護岸後面,有一道用灰土造的襯裏,頂面厚1米,底面厚1.7米,表面堅硬似花崗岩。它不但能抵抗後面的土壓力,同時也能起到防止滲漏的作用。
1949年以後,中國在大規模的基本建設中,廣泛採用灰土作為建築物和構築物的基礎。80年代,採用灰土作為基礎的房屋已高達6~7層。
此外,在地基處理工程中,灰土不僅作為一般基礎的墊層材料,也有用作擠密樁加固地基的土壤,稱灰土樁。用灰土做游泳池四壁的襯裏能防止池水滲漏。 [1] 

灰土基礎化學反應

石灰是氧化鈣生石灰)和氫氧化鈣消石灰)的統稱。不論生石灰、消石灰,水化後和土壤中的二氧化硅三氧化二鋁以及三氧化二鐵等物質結合,即可生成膠結體的硅酸鈣鋁酸鈣以及鐵酸鈣,將土壤膠結起來,使灰土有較高的強度和抗水性。灰土逐漸硬化,增加了土壤顆粒間的附着強度

灰土基礎力學性能

土壤和石灰是組成灰土的兩種基本成分。粘性土壤顆粒細、活性大,因此強度比砂性土壤高。一般情況下,以粘性土配製的灰土強度比砂性土配製的強度高1~2倍。
在北京,房渣土作為灰土的土料也是可用的,但必須過篩。用它配製的灰土強度並不比其他土壤配製的低,有時反而較高,因房渣土中含有較多的活性礦物質。最佳石灰和土的體積比為3∶7,俗稱三七灰土。灰土用的石灰最好選用磨細生石灰粉,或塊灰澆以適量的水,經放置24小時成粉狀的消石灰。密實度高的灰土強度高,水穩定性也好。
密實度可用幹容重控制。28天齡期的灰土抗壓強度約可達到0.5~0.7兆帕,200~300年齡期的灰土抗壓強度可高達8~10兆帕。 不論是用亞粘土或粘土製作的三七灰土,在室內養護7天后浸水48小時的形變模量為10~15兆帕,養護28天浸水48小時的形變模量為32~40兆帕。

灰土基礎施工用途

石灰和土必須過篩。土的粒徑不得大於15毫米;灰粒不得大於5毫米。須拌合均勻,並控制最佳含水量作為灰土的含水標準。灰土下入基槽前,應先將基槽底部夯打一遍,然後將拌好的灰土按指定的地點倒入槽內,但不得將灰土順槽幫流入槽內。用人工夯築灰土時,第一層鋪虛土25釐米,第二層為22釐米,以後各層為21釐米,夯實後均為15釐米。採用蛙式夯須鋪虛土20~25釐米。夯實是保證灰土基礎質量的關鍵。施工工具過去沿用木夯與鐵硪。夯打時要求夯窩、硪花各自相互搭接。夯的遍數以使灰土的幹容重達到規範所規定的數值為準。夯打完畢後及時加以覆蓋,防止日曬雨淋。
灰土基礎適合於5層和5層以下、地下水位較低的砌體結構房屋和牆體承重的工業廠房。灰土基礎的厚度與建築層數有關。4層及4層以上的建築物,一般採用450mm;3層及以下的建築物,一般採用300mm,夯實後的灰土厚度每150mm稱“一步”灰土,300mm可稱為“兩步”灰土。 [2] 
參考資料