水泥对红土抗剪强度指标的加固效果

水泥的加入提高了红土的抗剪强度指标，水泥对红土抗剪强度指标的加固效果用比例胶结度和时间胶结度来衡量。比例胶结度反映了水泥加入比例对水泥加固红土抗剪强度指标的影响，时间胶结度反映了试样养护时间对水泥加固红土抗剪强度指标的影响，包括黏聚力的加固效果和内摩擦角的加固效果。

1.黏聚力的加固效果

水泥对红土黏聚力的加固效果以比例胶结度和时间胶结度来衡量。比例胶结度是用来衡量水泥加入比例对水泥加固红土黏聚力的影响程度，时间胶结度是用来衡量试样养护时间对水泥加固红土黏聚力的影响程度。

水泥加固红土的比例胶结度，是指在试样养护时间相同的情况下，平均每加入1%的水泥，水泥加固红土黏聚力的变化程度。其表达式如下：

水泥加固红土的时间胶结度，是指在水泥加入比例相同的情况下，试样平均每养护1d，水泥加固红土黏聚力的变化程度。其表达式如下：

图4－11给出了不同水泥加入比例、不同试样养护时间下水泥加固红土的比例胶结度和时间胶结度的变化。

图4－11　水泥加固红土的胶结度

图4－11表明：

（1）图（a）中曲线存在极大值的趋势，相同养护时间下，随水泥加入比例的增大，总体上，水泥加固红土的比例胶结度先增大后减小。当水泥加入比例按8%，11%，15%，20%增大，试样养护3d时，比例胶结度按16.4%/%，20.0%/%，18.9%/%，16.7%/%的趋势变化，在11%处存在极大值；试样养护28d时，水泥加固红土的比例胶结度按33.7%/%，35.2%/%，28.9%/%，23.6%/%的趋势变化，也在11%处存在极大值。当水泥加入比例超过11%时，比例胶结度开始降低，强度增加程度变缓。说明养护时间相同，水泥加入比例较小时，水泥对红土黏聚力的影响程度较大；水泥加入比例较多时，水泥对红土黏聚力的影响程度减弱。水泥对红土黏聚力的加固效果存在一个最佳的加入比例。

相同水泥加入比例下，养护28d曲线的位置最高，不养护时曲线的位置最低，其他养护时间下曲线的位置居中。养护28d时，水泥加固红土的比例胶结度最大；试样不养护时，比例胶结度最小。说明试样需要养护。

（2）图（b）中曲线呈下降趋势，相同水泥加入比例下，随试样养护时间延长，水泥加固红土的时间胶结度逐渐减小，强度增加程度变缓。当试样养护时间按3d，7d，14d，28d延长，水泥加入比例为8%时，时间胶结度按16.3%/d，11.9%/d，8.5%/d，5.1%/d的趋势减小；水泥加入比例为20%时，时间胶结度按9.7%/d，6.1%/d，3.9%/d，2.6%/d的趋势减小。说明试样养护时间较短时，水泥对红土黏聚力的影响程度较大；试样养护时间较长时，水泥对红土黏聚力的影响程度减弱。试样的养护对红土黏聚力的加固效果存在一个适宜的养护时间。

相同试样养护时间下，加入水泥8%的曲线位置最高，加入水泥20%的曲线位置最低，其他水泥加入比例下曲线的位置居中。加入水泥8%时，水泥加固红土的时间胶结度最大；加入水泥20%时，时间胶结度最小。说明水泥的加入有一个适宜的比例。

（3）水泥加固红土的比例胶结度在6.3%/%～35.2%/%之间变化，时间胶结度在2.6%/d～16.3%/d之间变化。总体对比分析，表明水泥加入比例对红土黏聚力的影响程度大于试样养护时间的影响程度。

2.内摩擦角的加固效果

水泥对红土内摩擦角的加固效果以比例摩擦度和时间摩擦度来衡量。比例摩擦度是用来衡量水泥加入比例对红土内摩擦角的影响程度，时间摩擦度是用来衡量试样养护时间对红土内摩擦角的影响程度。

水泥加固红土的比例摩擦度，是指在试样养护时间相同的情况下，平均每加入1%水泥，水泥加固红土内摩擦角的变化程度。其表达式如下：

水泥加固红土的时间摩擦度，是指在水泥加入比例相同的情况下，试样平均每养护1d，水泥加固红土内摩擦角的变化程度。其表达式如下：

图4－12给出了不同水泥加入比例、不同试样养护时间下水泥加固红土的比例摩擦度和时间摩擦度的变化。

图4－12　水泥加固红土的摩擦度

图4－12表明：

（1）总体上，图（a）中曲线呈先下降后上升的趋势，相同试样养护时间下，随水泥加入比例的增大，水泥加固红土的比例摩擦度存在极小值。当水泥加入比例按8%，11%，15%，20%增大，养护时间为7d时，水泥加固红土的比例摩擦度按2.63%/%，2.05%/%，1.67%/%，1.89%/%的趋势变化，在水泥加入比例为15%时存在极小值；养护时间为28d时，水泥加固红土的比例摩擦度按2.67%/%，1.60%/%，1.40%/%，1.55%/%的趋势变化，并且也在水泥加入比例为15%时存在极小值。说明水泥的加入对红土内摩擦角的影响程度存在一个适宜的比例。

（2）总体上，图（b）中曲线靠近坐标轴，相同水泥加入比例下，随试样养护时间的延长，水泥加固红土的时间摩擦度绝对值逐渐减小。当试样养护时间按3d，7d，14d，28d延长，水泥加入比例为11%时，时间摩擦度按0.78%/d，0.08%/d，0.17%/d，0%/d的趋势变化；水泥加入比例为20%时，时间摩擦度按－0.39%/d，0.21%/d，0.08%/d，0.06%/d的趋势变化。说明试样的养护对红土内摩擦角的影响程度随时间的延长而减小。

（3）水泥加固红土的比例摩擦度在1.34%/%～2.67%/%之间变化，时间摩擦度除一个1.31%/d外，其余都在－0.39%/d～0.78%/d之间变化。总体对比分析，表明水泥加入比例对红土内摩擦角的影响程度大于试样养护时间的影响程度。