掺砂与不掺砂强度对比分析

2.3　掺砂与不掺砂强度对比分析

这里，定义水泥土掺砂后的无侧限抗压强度（q₁）较不掺砂的无侧限抗压强度（q₂）提高百分比为Δ（％）。其中：

Δ＝［（q₁－q₂）/q₂］×100

表8　掺砂无侧限抗压强度较不掺砂提高百分比Δ（％）

从表8可知，同一水泥掺入比、水灰比条件下，掺砂后无侧限抗压强度的增加主要集中在水泥掺入比为15％的情况；另外，对于低水泥掺入比和早期强度没有提高。掺砂7天龄期强度大部分比不掺砂强度低，水泥掺入比为15％和20％时有个别增加的配比；掺砂28天龄期强度的增加比较明显，最高增加达到37％；掺砂90天龄期强度主要是水泥掺入比为15％的增加比较明显，最高增加达到31％。试验结果表明掺砂对提高水泥土试块的后期强度更加有利。另外，15B、20B、15C和15D的三个龄期的强度都是增加的，对比这四种配比，考虑水泥土的早期强度与后期强度的设计要求，15B配比方案（水泥掺入比为15％，水灰比为0.5，灰砂比为0.6）增长最为均匀，为掺砂的最佳配比。

再对掺砂与不掺砂的90天龄期无侧限抗压强度进行比较，在同一水泥掺入比下，掺砂试验的水泥土的无侧限抗压强度与不掺砂试验的随水灰比的变化见图7。

图7中，水泥掺入比为15％时，掺砂后水泥土的无侧限抗压强度均比不掺砂高，同时，在水泥掺入比为10％、20％和22％时，掺砂后有个别水泥土的无侧限抗压强度比不掺砂高。究其原因，这里砂作为骨架材料，改善了水泥土的颗粒组成，从而可以减小有机质对水泥土强度增长的不利影响，使得水泥土的无侧限抗压强度得到增加。

图7　同一水泥掺入比下强度对比

从图7可以看出，无论掺砂或者不掺砂，对应同一水灰比条件下都是水泥掺入比高的无侧限抗压强度较高，说明水泥掺入比是影响水泥土无侧限抗压强度的主要因素。同时在水泥掺入比为10％、20％和22％时，试验结果中大部分掺砂后强度较不掺砂的低。由于水泥掺入比是影响水泥土无侧限抗压强度的主要因素，并且水泥土无侧限抗压强度同时由水泥掺入比、水灰比以及灰砂比决定，存在一个合适的配比使掺砂后水泥土无侧限抗压强度增加最多。试验结果中，15％为这一合适水泥掺入比，高于15％或者低于15％的水泥掺入比时掺砂后对水泥土的无侧限抗压强度提高的作用不大。