灰土化

灰土是中國北方傳統的建築材料之一，用黏土、石灰加水拌和夯實而成，是具有灰化澱積層的礦質土壤。

基本介紹

• 中文名：灰土化
• 外文名：soil-lime
• 定義：用黏土、石灰加水拌和夯實而成
• 特點：剖面中有活性鐵、鋁、非晶質粘粒
• 分布：灰壤、棕色灰化土及潛水灰壤
• 學科：土木工程

概述

灰土是中國北方傳統的建築材料之一，用黏土、石灰加水拌和夯實而成，是具有灰化澱積層的礦質土壤。為美國農業部土壤分類的一個土綱。其特點是，剖面中有活性鐵、鋁、非晶質粘粒和腐殖質的澱積層；該層之上為漂白層；土體濕潤或潮濕；質地為壤質或砂質；具有高的取決於pH的陽離子交換量和較低的鹽基含量。灰土主要分布於濕潤寒溫帶的粗質酸性母質上，包括灰壤、棕色灰化土及潛水灰壤等。

特點

其特點是，剖面中有活性鐵、鋁、非晶質粘粒和腐殖質的澱積層；該層之上為漂白層；土體濕潤或潮濕；質地為壤質或砂質；具有高的取決於pH的陽離子交換量和較低的鹽基含量。

灰土主要分布於濕潤寒溫帶的粗質酸性母質上，包括灰壤、棕色灰化土及潛水灰壤等。

灰土的理化特性

化學特性

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矽或三氧化二鋁以及三氧化二鐵等物質結合，即可生成膠結體的矽酸鈣、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著強度。

灰土的物理特性

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。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。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。密實度可用乾容重控制。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。

灰土地基施工工藝

適用範圍

灰土地基施工工藝適用於一般工業與民用建築的灰土地基工程。

施工準備

（1）基坑（槽）釺探以及原狀土地基處理已經完成，辦完隱檢手續。若在基礎外側打灰土，必須對牲礎、地下室牆和地下防水層、保護層進行檢查，辦完隱檢手續。現澆的混凝土基礎牆應達到規定的強度。

（2）當地下水位高於基坑（槽）底時，施工前應採取排水或降低地下水位的措施，使地下水位經常保持在施工面以下500mm左右。

（3）施工前，應根據工程特點、填料種類、沒計壓實係數、施工條件等合理確定土料含水量控制范嘲、鋪灰土厚度和夯打遍數等參數。重要的灰土填方工程應通過壓實試驗來確定各施工參數。

（4）施工前，應作好高程的標誌，一般做法為在基坑邊坡或基槽側壁上每隔3m釘木樁，標識灰土上平高程。

操作工藝

（1）檢驗土料和石灰粉的質量並過篩，檢查土料和石灰粉的質疑是否符合標準的要求，然後分別過篩。需控制消石灰粒徑應≤5mm，土顆粒粒徑應≤15mm。

（2）灰土拌和。

①灰土的配合比應按設計要求，常用配比為3:7或2:8（消石灰：黏性土體積比）。灰土必須過斗，嚴格控制配合比。拌和時必須均勻一致，至少翻拌3次，拌和好的灰土顏色應一致，且應隨用隨拌。

②灰土施工時，應適當控制含水量。工地的檢驗方法是用於將灰土緊握成團，兩指輕捏即碎為宜。如土料水分過大或不足時，應翻鬆晾曬或灑水潤濕，其含水鑲應控制住±2%範圍內。

（3）槽底清理。基坑（槽）底基表而應將虛土、雜物清理乾淨，並打兩遍底夯，局部有軟弱土層或孔洞時應及時挖除，然後用灰土分層回填夯實。

（4）分層鋪灰土。

①各層虛鋪都用木耙找平，參照高程標誌用尺或標準桿對應檢查。②每層的灰土鋪攤厚度可根據不同的施工方法按表選用。

項次	夯具的種類	重量/kg	虛鋪厚度/mm	夯實厚度/mm	備註
1	人力夯	40~80	200~250	120~150	人力打夯，落高400~500mm
2	輕型夯實工具	120~400	200~250	120~150	蛙式打夯機，柴油打夯機
3	壓路機	機重	200~300		雙輪

（5）夯打密實。

①夯壓的遍數應根據現場試驗確定，一般不少於4遍。若用人力夯或輕型夯實工具，應一夯壓半夯，夯夯相連，行行相接，縱橫交叉。若用機械碾壓，應控制機械碾壓速度。機械碾壓不能到位的邊角部位須補以人工夯實。每層夯壓後都應按規定用環刀取樣送檢，分層取樣試驗，符合要求後方可進行上層施工。

②留接槎規定：灰土分段施工時，不得在牆角、柱基及承重窗間牆下接槎，上下兩層灰土的接槎距離不得小於500mm。鋪灰時，應從留槎處多鋪500mm，夯實時，夯過接槎縫300mm以上，接槎時用鐵鍬在留槎處垂直切齊。當灰土基礎標高不同時，應做成階梯形，階梯按長：高=2：1的比例設定。

（6）找平和驗收。灰土最上一層完成後，應拉線或用靠尺檢查標高和平整度。高的地方用鐵鍬剷平，低的地方補打灰土，然後請質量檢查人員驗收。

（7）雨、冬期施工。

①雨期施工時，應採取防雨或排水措施。剛鋪完尚未夯實的灰土如遭雨淋浸泡，則應將積水及鬆軟灰土除去，並重新補填新灰土夯實，受浸濕的灰土應在晾乾後再夯打密實。

②冬期施工時，應採取防凍措施，打灰土用的土料應覆蓋保溫，避免形成凍土塊，當日拌和灰土應當日鋪完，做到隨篩、隨拌、隨鋪、隨打、隨蓋，認真執行留槎、接搓和分層夯實的規定。氣溫在-10℃以下時不宜施工。