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在岩土工程领域,材料的正确选择至关重要,膨胀土和膨润土常被提及,然而许多人对它们存在认知误区,比如认为膨胀土就是膨润土,甚至考虑将膨胀土用于打桩造浆。实际上,膨胀土并非膨润土,且并不适合用于打桩造浆。
膨胀土和膨润土在成分和特性上有着本质区别。膨胀土主要由强亲水性黏土矿物组成,其中蒙脱石和伊利石较为常见 ,它具有遇水显著膨胀、失水强烈收缩且这种变形可反复发生的特性。而膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的黏土岩,蒙脱石含量通常较高,这使得膨润土具备一些独特性能,像良好的悬浮性、触变性和造浆性,这些特性让膨润土在各类工程应用中发挥关键作用。
膨胀土一般不适用于打桩造浆,主要基于以下几方面原因:
- 性能不稳定:膨胀土的膨胀与收缩特性对含水量变化极为敏感。在打桩造浆过程中,施工现场的湿度、地下水状况等因素不断变化,这会导致膨胀土的性能大幅波动。比如在雨天,含水量增加,膨胀土迅速膨胀,泥浆的稠度和流动性改变,无法维持打桩所需的稳定性能;而在干燥环境下,失水收缩又会使泥浆出现团聚、结块现象,难以正常泵送和使用。
- 护壁效果差:当膨胀土遇水膨胀后,泥浆的黏度过高,流动性变差。在钻孔过程中,这样的泥浆难以在孔壁均匀分布并形成有效的泥皮。泥皮对于护壁至关重要,它就像一层保护膜,能防止孔壁坍塌。但膨胀土形成的劣质泥皮无法提供足够的支撑力,一旦孔壁受到周围土体压力或钻孔机械扰动,就容易发生坍塌,影响施工进度和安全。
- 影响桩身质量:膨胀土收缩时,泥浆内部会产生裂缝等缺陷。在灌注混凝土环节,存在缺陷的泥浆可能会混入混凝土中。这不仅会改变混凝土的配合比,降低其强度,还可能在桩身内部形成薄弱区域,影响桩身的完整性和承载能力,给整个建筑结构带来安全隐患。
在打桩造浆方面,膨润土才是更为合适的材料。膨润土良好的悬浮性可使钻屑均匀分散在泥浆中,避免沉淀;出色的触变性让泥浆在静止时保持一定的结构强度,防止泥浆分层,搅拌时又能迅速恢复流动性,便于施工操作;高造浆率则意味着可以用较少的膨润土制备出满足施工需求的大量泥浆,提高施工效率和经济性。
膨胀土和膨润土截然不同,在打桩造浆这类岩土工程作业中,应准确区分并合理选择材料,避免因使用不当的材料而导致工程质量问题和经济损失 。
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