概念
我國原水利電力部、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。而重黏土屬於黏土類。黏土的黏粒度大於60%,具體成分含量請參考圖1。
重黏土的可松性
土的可松性
天然土體在施工過程中的變化,一般可以概括為3種狀態,即開挖前的自然狀態,挖掘、裝運後的鬆散狀態,壓實後的密實狀態。自然狀態下的土.經過開挖以後.其體積因鬆散而增大,以後雖經舊填壓實,仍不能恢復成原來的體積,這種性質稱為土的可松性。
由於土方工程量是以自然狀態下土的體積汁算的,所以在計算土方調配、土方施工機械及土方運輸工具數量時,應考慮土的可松性。土的可松性程度用松方係數、壓縮係數和沉陷係數來表示。
松方係數:
壓縮係數:
沉陷係數:
式中:
——土在天然狀態下的體積;——土經開挖後的鬆散體積:
——土經回填壓實後的體積。
土的可松性與土質有關.根據土的工程分類,松方係數和壓縮係數可參考圖2。而由上式可知:。
重黏土的工程特性
黏性土中細顆粒含量多,土的內摩擦係數小而黏聚力大.透水性小而吸水能力強,毛細現象顯著.有較大的可塑性。黏性土乾燥時較堅硬.施工時不易破碎。浸濕後能長期保持水分,不易揮發,因而承載力小。對於黏性土如在適當含水量時加以充分壓實和設定良好的排水設施.築成的路基也能獲得穩定。
重黏土工程性質與黏性土相似,但其含黏土礦物成分不同時.性質有很大差別。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,其塑性大,吸濕後膨脹強烈,乾燥時收縮大.透水性極低,壓縮性大,抗剪強度低。高嶺土分布在南方地區,其塑性較低,有較高的抗剪強度和透水性,吸水和膨脹量較小。伊利土分布在華中和華北地區,其性質介於上述兩者之間。重黏土不透水,黏聚力特強,塑性很大,乾燥時很堅硬,施工時難以挖掘與破碎。
總之,土作為路基建築材料, 砂性土最優,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,如有特殊結構的土(黃土)、含有機質的土(腐殖土)及含易溶鹽的土(鹽漬土)等,用以填築路基時必須採取相應技術措施。
重黏土產品
廉價而極耐用的物品,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製成。所用黏土,—般合有足量的不純物,作為必要的黏合助熔劑,例如製造陰溝管或排水瓦;倘須上釉,則撒鹽(鹽釉)於塞火上,氣化的鹽即生成熔化的蓋層或釉。
建築磚的製造——建築磚是黏土產品最重要的一種,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,經適當溫度燃燒,具有足夠的硬度,且燃燒時顏色均勻一律。普通磚所需的條件,毋須如是嚴格。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,因可增加色質以改變其顏色效應;倘加錳於白土或淡黃土中,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,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,後將模製的磚坯燒窯。此種磚品質優良而一律,且有良好的邊緣。軟泥法多供製造大磚,且為製造建築磚的古法。 現代硬泥法的手續,將黏土僅用水10~12%調濕,使操作時能夠黏結一圈即可。黏土經螺旋造磚機的磚模中壓出,用金屬絲將此長條黏土切割成磚形,後經重壓即成面磚。重壓可使生成更整齊的形狀,且能克服螺旋造磚機壓出時所生的內應力,使在乾燥前可期堆集6~10尺高不產生損壞。
硬泥法供制各種黏土產物,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用到硬泥機上加以製造;如將黏土在套用前研磨和調節,則可得更滿意的產品。大部份黏土器具均由硬泥法所製成.
磚的乾燥,採取各種不同的方式:如戶外、棚屋、或隧道式乾燥室。磚經乾燥後,放在窯中燒窯,溫度在875~1000°C。