[科普中國(guó)]-重黏土

概念

我國(guó)原水利電力部、鐵道部按土的顆粒組成分類，把土分為黏土、壤土、沙壤土和砂類土四大類。而重黏土屬于黏土類。黏土的黏粒度大于60%，具體成分含量請(qǐng)參考圖1。1

重黏土的可松性土的可松性

天然土體在施工過(guò)程中的變化，一般可以概括為3種狀態(tài)，即開挖前的自然狀態(tài)，挖掘、裝運(yùn)后的松散狀態(tài)，壓實(shí)后的密實(shí)狀態(tài)。自然狀態(tài)下的土．經(jīng)過(guò)開挖以后．其體積因松散而增大，以后雖經(jīng)舊填壓實(shí)，仍不能恢復(fù)成原來(lái)的體積，這種性質(zhì)稱為土的可松性。

由于土方工程量是以自然狀態(tài)下土的體積汁算的，所以在計(jì)算土方調(diào)配、土方施工機(jī)械及土方運(yùn)輸工具數(shù)量時(shí)，應(yīng)考慮土的可松性。土的可松性程度用松方系數(shù)、壓縮系數(shù)和沉陷系數(shù)來(lái)表示。2

松方系數(shù)：

壓縮系數(shù)：

沉陷系數(shù)：

式中：

——土在天然狀態(tài)下的體積；
——土經(jīng)開挖后的松散體積：
——土經(jīng)回填壓實(shí)后的體積。

土的可松性與土質(zhì)有關(guān)．根據(jù)土的工程分類，松方系數(shù)和壓縮系數(shù)可參考圖2。而由上式可知：。2

重黏土的工程特性黏性土中細(xì)顆粒含量多，土的內(nèi)摩擦系數(shù)小而黏聚力大．透水性小而吸水能力強(qiáng)，毛細(xì)現(xiàn)象顯著．有較大的可塑性。黏性土干燥時(shí)較堅(jiān)硬．施工時(shí)不易破碎。浸濕后能長(zhǎng)期保持水分，不易揮發(fā)，因而承載力小。對(duì)于黏性土如在適當(dāng)含水量時(shí)加以充分壓實(shí)和設(shè)置良好的排水設(shè)施．筑成的路基也能獲得穩(wěn)定。

重黏土工程性質(zhì)與黏性土相似，但其含黏土礦物成分不同時(shí)．性質(zhì)有很大差別。黏土礦物主要包括蒙脫土、伊利土和高嶺土。蒙脫土主要分布在東北地區(qū)，其塑性大，吸濕后膨脹強(qiáng)烈，干燥時(shí)收縮大．透水性極低，壓縮性大，抗剪強(qiáng)度低。高嶺土分布在南方地區(qū)，其塑性較低，有較高的抗剪強(qiáng)度和透水性，吸水和膨脹量較小。伊利土分布在華中和華北地區(qū)，其性質(zhì)介于上述兩者之間。重黏土不透水，黏聚力特強(qiáng)，塑性很大，干燥時(shí)很堅(jiān)硬，施工時(shí)難以挖掘與破碎。

總之，土作為路基建筑材料，砂性土最優(yōu)，黏性土次之，粉性土屬不良材料，最容易引起路基病害。重黏土，特別是蒙脫土也是不良的路基土。此外，還有一些特殊土類，如有特殊結(jié)構(gòu)的土(黃土)、含有機(jī)質(zhì)的土(腐殖土)及含易溶鹽的土(鹽漬土)等，用以填筑路基時(shí)必須采取相應(yīng)技術(shù)措施。3

重黏土產(chǎn)品廉價(jià)而極耐用的物品，如普通磚、面磚、混合陶器、陰溝管和排水瓦，常以普通黏土上釉或不上釉制成。所用黏土，—般合有足量的不純物，作為必要的黏合助熔劑，例如制造陰溝管或排水瓦；倘須上釉，則撒鹽(鹽釉)于塞火上，氣化的鹽即生成熔化的蓋層或釉。

建筑磚的制造——建筑磚是黏土產(chǎn)品最重要的一種，磚有普通磚和面磚。 黏土原料分作三類：(1)紅土，(2)白土，(3)淡黃土，均能耐火。面磚所需的黏土，必須不合可溶性鹽類，經(jīng)適當(dāng)溫度燃燒，具有足夠的硬度，且燃燒時(shí)顏色均勻一律。普通磚所需的條件，毋須如是嚴(yán)格。紅土為普通磚和面磚最常用的原料；但半耐火的淡黃色黏土，更為需要，因可增加色質(zhì)以改變其顏色效應(yīng)；倘加錳于白土或淡黃土中，則可生成極奪目的顏色。

制磚用軟泥和硬泥二法，軟泥法的手續(xù)，即將含水20~30%的黏土，在磚模中制坯，模上鋪一層薄沙，以便取磚，后將模制的磚坯燒窯。此種磚品質(zhì)優(yōu)良而一律，且有良好的邊緣。軟泥法多供制造大磚，且為制造建筑磚的古法。 現(xiàn)代硬泥法的手續(xù)，將黏土僅用水10~12%調(diào)濕，使操作時(shí)能夠黏結(jié)一圈即可。黏土經(jīng)螺旋造磚機(jī)的磚模中壓出，用金屬絲將此長(zhǎng)條黏土切割成磚形，后經(jīng)重壓即成面磚。重壓可使生成更整齊的形狀，且能克服螺旋造磚機(jī)壓出時(shí)所生的內(nèi)應(yīng)力，使在干燥前可期堆集6~10尺高不產(chǎn)生損壞。

硬泥法供制各種黏土產(chǎn)物，包括各式磚、陰溝管、排水瓦、空心瓦、耐火材料、防火材料、和混合陶土。所用黏土可直接由水邊運(yùn)用到硬泥機(jī)上加以制造；如將黏土在應(yīng)用前研磨和調(diào)節(jié)，則可得更滿意的產(chǎn)品。大部份黏土器具均由硬泥法所制成．

磚的干燥，采取各種不同的方式：如戶外、棚屋、或隧道式干燥室。磚經(jīng)干燥后，放在窯中燒窯，溫度在875~1000°C。4