粘性土与粘土的区别文档格式.docx

1、0 液性指数0.25 硬塑 ；0.25 液性指数0.75 可塑 ；0.751 流塑。液性指数与土的类别及含水量有关，同一种土，含水量越大则液性指数越大，土质越软。所以，亚粘土地层如果含水量不是很大，是不属于软弱地层的，完全可以作为建筑物基础的持力层的。谁能告诉我关于膨润土，粘土，高岭土，之间的具体区别膨润土（Bentonite） 按译音、成因及用途又称斑脱岩、膨土岩等。是以蒙脱石（也称微晶高岭石、胶岭石）为主要成分的粘土岩蒙脱石粘土岩,常含少量伊利石、高岭石及沸石、长石、方解石等。蒙脱石为少量碱及碱土金属的含水铝硅酸盐矿物。其化学式为Nax（H2O）4（Al2xMg0.33）Si4O10（OH

2、）2。膨润土的主要成份是蒙脱石，是由两层硅氧四面体中间夹一层铝氧八面体组成的层状粘土矿物。根据蒙脱石所含的可交换阳离子种类、含量及结晶化学性质的不同，分为钠基、钙基、镁基、铝（氢）基等膨润土。 膨润土的应用领域非常广泛。自1920年美国开始应用膨润土代替一般粘土，用作铸造型砂粘结剂以来，其应用领域在机械、冶金、钻探、石油、化工、食品、环保等行业中不断扩展。据不完全统计，中国目前膨润土产品年产销量约270万吨，其中用于铸造型砂100110万吨，用于钻井泥浆70万吨，用于冶金球团45万吨，用于油脂脱色（活性白土）20万吨，用于其他2030万吨 膨润土也叫斑脱岩或膨土岩。它最早发现于美国的怀俄明州的

3、古地层中，为黄绿色的粘土；因加水后膨胀成糊状，后来人们就把这种性质的粘土，统称为膨润土。膨润土的主要矿物成分是蒙脱石，含量在85%90%，另含少量长石、石英、贝得石、方解石及火山玻璃。可呈白色、含杂质时呈淡绿、灰白、粉红等色。可以成致密块状，也可为松散的土状，用手指搓磨时有滑感,小块体加水后体积胀大数倍至数十倍，在水中呈悬浮状，水少时呈糊状。膨润土有很强的阳离子交换性能，可用于除去食油的毒素、汽油和煤油的净化及废水处理；由于有很好的吸水膨胀性能以及分散、悬浮和造浆性，可用于钻井泥浆、阻燃（悬浮灭火），可在造纸工业中做填料，以及优化涂料的性能，如附着力、遮盖力、耐水性、耐洗刷性等；由于有很好的粘

4、结力，还可代替淀粉用于纺织工业中的纱线上浆，既节粮，又不起毛，浆后还不发出异味。膨润土（蒙脱石）因有良好的物理化学性能，可做粘结剂、悬浮剂、触变剂、稳定剂、净化脱色剂、充填料、饲料、催化剂等，广泛用于农业、轻工业及化妆品、药品等领域，是一种用途广泛的天然矿物材料。粘土:是一种含水铝硅酸盐矿物,一种广泛分布的胶态无光泽有粘性的土,潮湿时是可塑的,焙烧后是坚硬的,其主要组成是分解了的火成岩与变质岩,其基本组成是高岭土与其他含氢的铝土矿物。粘土矿物是一种微小的晶体，科学家们发现，粘土矿物晶体中存在一种有趣的缺陷结构，这种结构可能保存相当多的信息，从而决定晶体生长的取向和构型。, 粘土具有独特的可塑性

5、与结合性,即成型性能与烧成性能 高岭土 高岭土主要由小于2个微米的微小片状、管状、叠片状等高岭石簇矿物（高岭石、地开石、珍珠石、埃洛石等）组成，理想的化学式为AL2O3-2SiO2-2H2O，其主要矿物成分是高岭石和多水高岭石，除高岭石簇矿物外，还有蒙脱石、伊利石、叶腊石、石英和长石等其它矿物伴生。高岭土的化学成分中含有大量的AL2O3、SiO2和少量的Fe2O3、TiO2以及微量的K2O、Na2O、CaO和MgO等。中国是世界上最早发现和利用高岭土的国家。远在3000年前的商代所出现的刻纹白陶，就是以高岭土制成。江西景德镇生产的瓷器名扬中外，历来有白如玉、明如镜、薄如纸、声如罄的美誉。现在国

6、际上通用的高岭土学名-Kaolin，就是来源于景德镇东郊的高岭村边的高岭山。据史料记载，法国传教士昂特柯莱，在1712年一份著名的书简中向欧洲专门介绍过高岭山上瓷土的特点,该文对全世界的瓷器制造业产生过深远的影响，于是高岭土在欧洲逐渐得名，并成为该类瓷土在国际上的通用名词。高岭土的可塑性、粘结性、一定的干燥强度、烧结性及烧后白度等特殊性能，使其成为陶瓷生产的主要原料；洁白、柔软、高度分散性、吸附性及化学随性等优良工艺性能，使其在造纸工业上得到广泛的应用。此外，高岭土在橡胶、塑料、耐火材料、石油精炼等工业部门 以及农业和国防尖端技术领域亦有广泛用途。提纯？根据用途和需要，可以进行加工，处理和提纯

7、。它们都可以用来制造活性白土：膨润土 膨润土的主要矿物成份为蒙脱石，是天然的层状铝硅酸盐物质，矿物内部可形成大量的空洞和很大的内表面积，对极性和非极性分子有很强的物理吸附能力，在自然状态下，膨润土的内部孔洞处于堵塞状态，经过处理加工得以活化，这种经加工处理后的膨润土称为“活性白土”。其生产工艺：将膨润土矿粗选（除砂石及有机杂质）粉碎至200目酸活化离心分离一次洗涤二次洗涤三次洗涤四次洗涤中知离心分离烘干、粉碎活性白土。粘土 天然粘土经酸处理后，称为酸性白土也称活性白土。它的主要成分是硅藻土，其本身就已有活性。活性白土的化学组成为 SiO 2 :（5070）w%；Al 2 O 3 :（1016）

8、w%；Fe 2 O 3 ：（24）w%；M g O：（16 ）w%等。活性白土的化学组成随所用原料粘土和活化条件不同而有很大差别，但一般认为吸附能力和化学组成关系不大。主要用于润滑油及动植物油脂的脱色精制，石油馏分的脱色或脱水及溶剂的精制等。高岭土制造活性白土的具体工艺我不是很清楚，不过分析其组成，我想类似粘土，可以通过酸化处理到达目的。经验交流：岩土的性质描述以及各种分类H.1一般规定H.1.1岩石的描述应包括地质年代、地质名称、风化程度、颜色、主要矿物、结构、构造和岩石质量指标RQD。对沉积岩应着重描述沉积物的颗粒大小、形状、胶结物成分和胶结程度；对岩浆岩和变质岩应着重描述矿物结晶大小和结

9、晶程度，根据岩石质量指标RQD，可分为好的（RQD90）、较好的（RQD=75-90）、较差的（RQD=50-75）、差的（RQD=25-50）和极差的（RQD25）。H.1.2岩体的描述应包括结构面、结构体、岩层厚度和结构类型，并宜符合下列规定：1结构面的描述包括类型、性质、产状、组合形式、发育程度、延展情况、闭合程度、粗糙程度、充填情况和充填物性质以及充水性质等，2结构体的描述包括类型、形状、大小和结构体在围岩中的受力情况等，3岩层厚度分类应按表H.1.2执行。H.1.3除按颗粒级配或塑性指数定名外,土的综合定名应符合下列规定:对特殊成因和年代的土类应结合其成因和年代特征定名;2对特殊性土

10、,应结合颗粒级配、塑性指数定名;3对混合土,应冠以主要含有的土类定名;4对同一土层中相间呈韵律沉积,当薄层与厚层的厚度比大于1/3时,宜定为“夹层”；厚度比小于1/10的土层，且多次出现时，宜定为“夹薄层”5当土层厚度大于0.5m时,宜单独分层。H.1.4土的鉴定应在现场描述的基础上,结合室内试验的开土记录和试验结果综合确定.土的描述应符合下列规定: 碎石土应描述颗粒级配、颗粒形状、颗粒排列、母岩成分、风化程度、充填物的性质和充填程度、密实度等；砂土应描述颜色、矿物组成、颗粒级配、颗粒形状、粘粒含量、湿度、密实度等；粉土应描述颜色、包含物、湿度、密实度、摇震反应、光泽反应、干强度、韧性等；粘性

11、土应描述颜色、状态、包含物、光泽反应、摇震反应、干强度、韧性、土层结构等；5特殊性土除应描述上述相应土类规定的内容外，尚应描述其特殊成分和特殊性质；如对淤泥尚需描述嗅味，对填土尚需描述物质成分、堆积年代、密实度和厚度的均匀程度等；6对具有互层、夹层、夹薄层特征的土，尚应描述各层的厚度和层理特征。 H.2野外描述 H.2.1岩、土野外描述的目的是：确定岩、土名称和划分层次、厚度，鉴别成分、状态、湿度、成因类型、地质时代及工程地质特征，为地基的建筑性能和土、石材以及围岩的评价取得基本的第一手资料。H.2.2野外编录描述应对地基土进行综合定名。综合定名，除按颗粒级配或塑性指数定名外，尚应符合下列规定

12、：对特殊成因和年代的土类应结合其成因和年代特征定名，如新近堆积砂质粉土、残坡积碎石土等；对特殊性土，应结合颗粒级配或塑性指数综合定名，如淤泥质粘土、碎石素填土等；对同一土层中相间成韵律沉积、薄层厚度大于20厘米的地基土层，当薄层与厚层的厚度比为1/101/3时，宜定名为“夹层”，厚的土层写在前面，如粘土夹粉砂层；当厚度比大于1/3时，宜定名为“互层”，如粘土粉砂互层：厚度比小于1/10的土层且有规律地多次出现时，宜定名为“夹薄层”，如粘土夹薄层粉砂；小于20厘米的一般可不单独分层，在描述中指明即可，但有特殊要求的除外；对由坡积、洪积、冰水沉积形成的、颗粒级配呈不连续状、细粒、巨粒混杂的土，应判

13、定为混合土。当碎石土中的粉粒和粘粒含量超过25%时，定为类混合土；当细粒土中砾粒、卵石粒、漂石粒含量超过25%时定为类混合土；当含量不超过25%时，按H.2.3定名。 H.2.3充填物及包含物的描述，经常用“含”、“混”、“夹”字样，其含意是“含”系指土中含有的包含物，如含铁锰结核、碎砖块等；“混”系指某类土中均匀地混有另一类土；“夹”系指某一类土不均匀地夹有另一类土，如粘土夹碎石。H.2.4为了消除对同一土层认识上的人为差异，在描述工作正式开展前，应由工程（技术）负责人进行现场示范性描述，以统一描述标准。工程负责人应在现场随时处理各种技术问题。H.2.5岩、土的结构、构造、成因类型及地质时代

14、等难以确定时，应将直观特征详细描述，由工程（技术）负责人根据区域资料和调查结果综合分析、研究后确定。H.2.6野外记录应使用标准的专业术语，术语标准参照建筑岩土工程勘察基本术语标准JGJ8492执行，记录要准确、详细、客观。H.3岩石H.3.1岩体是指包括各种结构面（如节理裂隙等）的原位岩石。岩石按成因分为岩浆岩、沉积岩及变质岩三大类，当岩石具有特殊成分、结构特征和性质时，应定名为特殊性岩石，一般可分为易溶性岩石、膨胀性岩石、崩解性岩石和盐渍化岩石等。H.3.2岩石应描述的内容及顺序是：名称、颜色、结构及构造特征、主要矿物成分、胶结物、坚固性、风化及完整程度，产状要素及岩脉特性等，对特殊性岩石

15、尚应描述其遇酸反应及遇水反应情况等。H.3.3描述岩石名称时，应按岩石学定名，指出岩石的具体名称，如闪长岩、花岗岩等。如遇有两种矿物组成的岩石，应以次要矿物在前，主要矿物在后定名，如云母石英片岩等。H.3.4岩石的颜色，应分别描述其新鲜面及风化面、天然状态颜色及风干后的颜色。H.3.5描述岩石成分时，可只描述主要矿物成分。H.3.6应描述岩石的胶结物与沉积岩的胶结类型及岩石的结构构造特征。 H.3.7岩石风化程度的划分按岩土工程勘察规范（GB50021-2001）附录A附表A.0.3的规定执行。H.3.8对岩石的完整程度，应描述岩体节理裂隙的性质、张闭情况、充填及联通性等，必要时应量测裂隙的产

16、状，并统计单位面积（或单位长度）的数量。应详细记录各种不连续软弱结构面的类型、间距、延展性、张开度、粗糙度、充填及胶结情况、组合关系、力学属性等，必要时，应做节理裂隙玫瑰花图等。H.3.9描述岩石的产状要素，应记录岩层、断裂、节理的走向、倾向和倾角。如岩层走向N60W、倾向NE30、倾角45，则可表示为NE3045。H.3.10描述岩脉特征，应着重描述其名称、坚固性、风化程度和穿插、分布形状、宽度、完整性及与围岩的接触、胶结等特征。 H.3.11描述岩溶特征，应着重描述岩溶发育程度、岩溶形态、规模、空间分布、溶洞顶板厚度及破碎程度、溶洞充填情况等。H.3.12对岩溶发育的覆盖型岩溶地段应采用工

17、业CT、地质雷达、浅层地震等综合工程物探方法确定其地下发育形态。残积土是岩石风化后还没有被搬运留在原地的土状岩层，而冲洪积地层是流水或河流沉积地层，很明显残积土下部是不可能有冲洪积地层的。在有些地区第四纪岩浆或火山活动较多，有可能是岩浆岩下部有可能存在第四系地层，而这种情况下，上部的岩石一般是不会风化成残积土的。残坡积土和残积土。实际上残坡积土还是有搬运的，一般顺坡在自重力的作用下向下迁移，只不运距不远。而残积土实际上一般是指岩石的全风化层，岩石特征完全被破坏，呈土状，没经过搬运，在地质上一般还是将其划下岩体中。土力学（关于干容重、浮容重、饱和容重）土的三相指标 图 1-2 土的三相图 （ 1

18、 ）土的天然密度或重度单位体积土的质量（重量）。（ kg/m3 ） （ 1-3a ） （ kN/m3 ） （ 1-3b ） 且有关系 （ 1-4 ） 试验测定方法：环刀法等。（ 2 ）土的含水量（率） w 土中水的质量（重量）与土粒质量（重量）之比，以百分数表示。（ 1-5 ） 烘干法 （ 3 ）土粒相对密度（土粒比重） G s 土粒相对密度定义为土粒的质量与同体积 4oC 纯水的质量之比。（无量纲） （ 1-6 ） 比重瓶煮沸法。由此还可得到 （ 1-7 ） 以下指标由基本指标导出。设土颗粒的体积为 1 ，按照各指标的定义，可得到单元土的三相简图如图 1-3 所示。图 1-3 单元土的三相简

19、图 （ 4 ）孔隙比 e 孔隙比为土中孔隙何种与土粒体积之比，用小数表示。（ 1-8 ） （ 5 ）孔隙率 n 土中孔隙体积与土的总体积之比。（ 1-9 ） 且有 或（ 1-10 ） （ 6 ）饱和度 Sr 土中所含水分的体积与孔隙体积之比 , 反映了土体中孔隙被水充满的程度。（ 1-11 ） （ 7 ） 土的饱和容重和浮重度（有效重度）饱和重度为土处于饱和状态时的重度，浮重度为土浸入水中受到浮力时的重度。（ 1-12 ） （ 1-13 ） （ 8 ）干重度土中颗粒的重量与土体积之比。（ 1 14 ） （ 9 ）各重度之间的比较 （ 1 15 ） （ 10 ）最大干容重和最优含水量 同一种土，

20、采用同一种方法压密击实时，所能达到的最大干容重与其含水量有关，达到最大干容重时所对应的含水量称为最优含水量，显然干容重最大时，填土的密实度最高。7 土的物理状态 土的物理状态主要是指：无粘性土：密实程度，疏松或密实。粘性土：稠度，即土的软硬程度。土的干湿软硬松密等状态。（ 1 ）无粘性土密实程度指标 孔隙比孔隙比愈大，则土愈松散，反之越密实。孔隙比仅适用于级配相近的土的密实度的比较，且取原状土样测定孔隙比比较困难。 相对密度 D r （ 1 16 ） 其中， e 为原状土的孔隙比，和分别为该种土所能达到的最大、最小孔隙比。同样，它也存在着原状土孔隙比较难测定的问题。 标准贯入系数 N 63.5

21、 通过现场标准贯入试验确定，适用范围较广。（ 2 ）粘性土的状态及可塑性 即粘性土的软硬程度，或称稠度状态，如图 1-4 所示。其中：图 1-4 粘性土的物理状态 液 态：含水量较大，颗粒之间有自由水，且粒间联结很弱。宏观上表现为粘土处于粘滞流动状态。可塑态：颗粒之间的主要为外层间的结合水，土粒之间有一定的联结力。宏观上表现为土的形状可任意改变而不裂不断，外力解除后，土仍保持改变后的形状，这种性能称为可塑性，是粘性土区别于无粘性土的重要特征。半固态：颗粒间的水主要是强结合水和扩散层的内层结合水，粒间联结比较牢固，土失去可塑性。固 态：土间之水为强结合水，粒间联结非常牢固，土体积已不随含水量的减

22、少而减少。它有以下几个稠度界限（粘性土由一种状态变为另一状态的分界含水量）：液限：由液性状态转变为塑性状态时的分界含水量。由锥式（碟式）液限仪法或液塑限联合测定法确定。塑限：由塑性状态转变为半固体状态时的分界含水量。由搓条法或液塑限联合测定法确定。缩限：由半固态转变为固态的分界含水量。（ 3 ）塑性指数（ 1 17 ） 反映粘性土的可塑性的大小，综合 反映出该种土的固有特性（指颗粒组成、矿物成分、结构性等），可作为粘性土分类的指标。（ 4 ）液性指数（ 1 18 ） 由此可判断粘性土所处的物理状态：，半固态或固态；，可塑态；，液 态 5 土（岩）的工程分类 以建筑地基基础设计规范（ GB500

23、7 2002 ）为例，作为建筑地基的土 （ 岩 ）, 可分为岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土等六类。其中，岩石按强度、完整程度等分类，粗粒土按其级配（及颗粒是否圆滑）分类，细粒土按塑性指数分类。（ 1 ）岩石 按强度：坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩、极软岩。按完整程度：完整、较完整、较破碎、破碎、极破碎。（ 2 ）碎石土 碎石土是指粒径大于 2mm 的颗粒含量超过总质量的 50% 的土，由大到小，包括：漂石（块石）、卵石（碎石）、圆砾（角砾）砾。（ 3 ）砂土 砂土是指粒径大于 2mm 的颗粒含量不超过总质量的 50% ，粒径大于 0.075mm 的颗粒含量超过总质量的 50% 的土，

24、由大到小，包括：砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂。（ 4 ）粉土 粉土是指粒径大于 0.075mm 的颗粒含量不超过总质量的 50% 且塑性指数 IP 10 的土。（ 5 ）粘性土 粘性土是指塑性指数的土。，粉质粘土；， 粘土。钻孔灌注桩穿越碎石粘土层技术方法前言 钻孔灌注桩技术，因其对各种土层的适当性强、无挤土效应、无震害、无噪音、承载力高等优点，在工程中得到了广泛应用。钻孔灌注桩对于一般粘性土、填土、淤泥质土及砂土等，穿越方便，成孔效果较好，而对于碎石粘土则不宜采用。本文就钻孔灌注桩穿越碎石粘土层的工程实例进行分析，对穿越该类土的设计施工提出一些看法，从而为同类土层中设计钻孔灌注桩时桩端土层的

25、选取提供参考。2工程地质概况及试桩情况 某公用建筑工程，三层框架结构，建筑物总高度为16.5m，跨度10m，楼面设备荷载最为12kN/m2。设计最单柱荷载为3000kN。该工程地处杭州老城区涌金门附近，系旧城改造老宅基地，山脚坡积型地层。根据工程地质勘察报告，土层分布及特征如下：杂填土，厚3.94.8m；粉质粘土，饱和，软塑，厚0.40.9m；淤泥质粘土，饱和，流塑，厚0.36.3；粘土，可塑硬可塑，厚1.65.1m；淤泥质粉质粘土，厚04.0m；-1含砾粉质粘土，硬可塑，厚07.5m；-2含碎石粘土，可塑硬可塑，厚2.75.4m；全风化泥岩，可塑，厚4.27.2m，-1全风化炭质泥岩，饱和，

26、可塑，厚1.62.2m；-2强风化炭质泥岩，厚于6.2m，未穿。根据建筑物荷载及土层分布情况，地质勘察报告建议，采用钻孔灌注桩设计，以-2层为桩端持力层，桩端进入持力层深度不小于0.5m，平均桩长28m，单桩承载力标准值以1000钻孔灌注柱为例取2570kN。工程施工采用10型正循环钻孔灌注桩，在钻进至17.5m深处，遇到-2层土，钻机上台，无法钻入。-2层土为含碎石粘土，碎石含量占5%20%，粒径一般25cm，少量于10cm。根据有关钻孔灌注桩施工经验，正循环施工工艺对于粒径不于15cm的碎石，一般均可在泥浆中上漂排出，钻头也不至被卡死。但从冲抓清孔取出土样分析，-2层土样中，碎石为坚硬的硅

27、质岩，最粒径40cm，冲抓4斗土中能取出10cm以上的碎石12块，小于10cm的碎石也较多，碎石强度极高，钻机无法将其磨碎上漂，钻头被卡住无法钻入。地质报告描述土层正确，但对砾碎石含量及粒径的分析偏差较。为取得详细资料，采用2钻机继续试桩，在钻至17.8m处（即-2层面）时，钻杆卡死，无法钻入，经建设单位同意，停机处理。3处理方案及结果 根据以上情况，地质勘察、设计及施工各方进行了认真的分析探讨，归纳起来，主要有以下几点：方案一：在钻至-2层顶面时，改用人工挖孔进入一定深度，以该层为桩端持力层。桩下部扩底，以增加单桩承载力。该方案工期增加不多，但人工挖孔深度较，且部分桩的直径将由600改为800。该深度单桩承载力下降较。经计算，以1000桩为例，单桩承载力仅为原设计值的48%，需修改设计，将单柱单桩改为多桩承台。且其下为软弱下卧层，厚度较，而本层局部厚度较小，小于4倍桩径，作持力层不够理想。方案二：机械钻孔与人工挖孔相结合，钻孔至-2层土后，改用人工挖孔穿透此层，清孔后再打钻孔灌注桩。该方案施工组织上难度较，工期将增加一个月，费用增加30万元。方案三：以-2层土作为桩端持力层，改用沉管灌注桩。该方案经设计验算，-2层土单桩承载力较低，改用426沉管灌注桩