灰土基础

灰土基础是由石灰、土和水按比例配合，经分层夯实而成的基础。灰土强度在一定范围内随含灰量的增加而增加。但超过限度后，灰土的强度反而会降低。这是因为消石灰在钙化过程中会析水，增加了消石灰的塑性。灰土作为建筑材料，在中国有悠久历史，南北朝公元6世纪时,南京西善桥的南朝大墓封门前地面即是灰土夯成的，北京明代故宫大量应用灰土基础。灰土基础的优点是施工简便，造价较低，就地取材，可以节省水泥、砖石等材料。缺点是它的抗冻、耐水性能差，在地下水位线以下或很潮湿的地基上不宜采用。

定义

简史

灰土的化学反应

灰土的物理力学性能

灰土基础的施工

定义

灰土基础

lime clay foundation

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简史

三大殿的台基下部即用灰土夯成。清雍正十一年（1733年）颁布的《工部工程做法则例》中，对灰土的用料配合比和施工方法都作了详细的规定。 从北京400多年前的城墙基础收集到的灰土，抗压强度达5.8兆帕以上,容重达2300公斤/米3。1971年，从1677年在北京建造的古墓后墙上取下的灰土块,经烘干后抗压强度达10兆帕,其形变模量达3880～5280兆帕。灰土材料还可用于一些水工构筑物。陕西三原县清龙桥的护堤即是用灰土建造的。北京故宫后门外的护城河石护岸后面，有一道用灰土造的衬里,顶面厚1米，底面厚1.7米,表面坚硬似花岗岩。它不但能抵抗后面的土压力，同时也能起到防止渗漏的作用。1949年以后，中国在大规模的基本建设中，广泛采用灰土作为建筑物和构筑物的基础。80年代，采用灰土作为基础的房屋已高达6～7层。此外，在地基处理工程中，灰土不仅作为一般基础的垫层材料，也有用作挤密桩，加固地基的土壤，称灰土桩。用灰土做游泳池四壁的衬里能防止池水渗漏。

灰土的化学反应

石灰是氧化钙（生石灰）和氢氧化钙（消石灰）的统称。不论生石灰、消石灰，水化后和土壤中的二氧化硅或三氧化二铝以及三氧化二铁等物质结合，即可生成胶结体的硅酸钙、铝酸钙以及铁酸钙，将土壤胶结起来，使灰土有较高的强度和抗水性。灰土逐渐硬化，增加了土壤颗粒间的附着强度。

灰土的物理力学性能

土壤和石灰是组成灰土的两种基本成分。粘性土壤颗粒细、活性大，因此强度比砂性土壤高。一般情况下，以粘性土配制的灰土强度比砂性土配制的强度高1～2倍。在北京，房渣土作为灰土的土料也是可用的，但必须过筛。用它配制的灰土强度并不比其他土壤配制的低，有时反而较高，因房渣土中含有较多的活性矿物质。最佳石灰和土的体积比为3∶7，俗称三七灰土。灰土用的石灰最好选用磨细生石灰粉，或块灰浇以适量的水，经放置24小时成粉状的消石灰。密实度高的灰土强度高，水稳定性也好。密实度可用干容重控制。28天龄期的灰土抗压强度约可达到0.5～0.7兆帕，200～300年龄期的灰土抗压强度可高达8～10兆帕。 不论是用亚粘土或粘土制作的三七灰土,在室内养护7天后浸水48小时的形变模量为10～15兆帕，养护28天浸水48小时的形变模量为32～40兆帕。

灰土基础的施工

石灰和土必须过筛。土的粒径不得大于15毫米；灰粒不得大于5毫米。须拌合均匀,并控制最佳含水量作为灰土的含水标准。灰土下入基槽前，应先将基槽底部夯打一遍，然后将拌好的灰土按指定的地点倒入槽内，但不得将灰土顺槽帮流入槽内。用人工夯筑灰土时,第一层铺虚土25厘米,第二层为22厘米，以后各层为21厘米，夯实后均为15厘米。采用蛙式夯须铺虚土20～25厘米。夯实是保证灰土基础质量的关键。施工工具过去沿用木夯与铁硪。夯打时要求夯窝、硪花各自相互搭接。夯的遍数以使灰土的干容重达到规范所规定的数值为准。夯打完毕后及时加以覆盖，防止日晒雨淋。

灰土基础适合于5层和5层以下、地下水位较低的砌体结构房屋和墙体承重的工业厂房。灰土基础的厚度与建筑层数有关。4层及4层以上的建筑物，一般采用450mm；3层及以下的建筑物，一般采用300mm，夯实后的灰土厚度每150mm称“一步”灰土，300mm可称为“两步”灰土。