水泥加固对红土渗透特性的影响

渗透试验结果表明：相比素红土，水泥的加入和试样的养护显著减小了红土的渗透性，随着水泥加入比例的增大和试样养护时间的延长，水泥加固红土的渗透系数逐渐减小。

1.水泥加入比例对红土渗透特性的影响

水泥加入红土后，水泥包裹红土颗粒，并填充在红土颗粒间的孔隙中，封闭了红土中的连通孔隙，降低了红土的透水能力；当水泥越多，养护时间越长，胶结作用就越强，封闭的孔隙就越多，透水能力就越弱，导致水泥加固红土的渗透性越弱。

水泥加入红土后，一部分包裹红土颗粒，封闭了一些连通孔隙，一部分填充了红土颗粒之间的孔隙，由于包裹作用，导致红土颗粒增大；由于填充作用，导致红土颗粒间的孔隙减小，密实性增强。与加固前的素红土相比，水泥加固红土中的孔隙显著减小，加固红土的紧密程度显著提高，从而降低了水泥加固红土的透水能力，故加固后红土的渗透系数减小。如图4－17所示，对应的微结构参数也证明加入水泥后，红土的孔隙率减小、颗粒率增大（图4－26、图4－27）。

随着水泥加入比例的增大，水泥对红土颗粒的包裹作用越来越强，水泥的填充作用越充分，被封闭和填充的孔隙也就越来越多，颗粒之间的联结就越紧密，水泥加固红土微结构的密实性越好，水的渗透能力越差，同样渗透条件下，水泥加固红土的渗透系数越小，渗透性越低。如图4－17所示，对应的微结构参数也证明了水泥加入越多，水泥加固红土的孔隙率越小而颗粒率越大。如在试样不经过养护的情况下，水泥加入比例为8%时，红土的渗透系数为8.78×10－7cm/s；水泥加入比例为15%时，红土的渗透系数减小为5.30×10－7cm/s。由此可见，随着水泥加入比例增加，红土的渗透性减弱。

2.试样养护时间对水泥加固红土渗透特性的影响

水泥加固红土经过养护后，水泥与红土颗粒之间反应生成的胶结物质增多，水泥对红土颗粒的胶结作用增强；生成的部分胶结物质包裹红土颗粒增厚，包裹作用增强；生成的另一部分胶结物填充在红土颗粒之间的孔隙中，填充作用增强。因而，经过养护后，水泥加固红土中的连通孔隙减少，密实性变好（见图4－18、图4－19），透水能力变差，渗透系数减小。如在水泥加入比例为15%的情况下，试样养护前（0d），水泥加固红土的渗透系数为5.30×10－7cm/s；养护（14d），水泥加固红土的渗透系数减小为3.39×10－7cm/s。

在水泥加入比例相同的情况下，随着试样养护时间的延长，水泥与红土颗粒反应新生成的胶结物质越多，水泥对红土颗粒的胶结作用越强；随着胶结物不断生长延伸，包裹作用和填充作用越充分，形成的封闭孔隙越多，加固红土中的连通孔隙越少，微结构越密实（见图4－18、图4－19），透水能力越差，渗透系数逐渐减小。如水泥加入比例为15%，试样养护3d时，水泥加固红土的渗透系数为4.64×10－7cm/s；养护7d时，渗透系数减小为4.26×10－7cm/s。