灰土化（北方传统的建筑材料之一）

概述

为美国农业部土壤分类的一个土纲。其特点是，剖面中有活性铁、铝、非晶质粘粒和腐殖质的淀积层；该层之上为漂白层；土体湿润或潮湿；质地为壤质或砂质；具有高的取决于pH的阳离子交换量和较低的盐基含量。灰土主要分布于湿润寒温带的粗质酸性母质上，包括灰壤、棕色灰化土及潜水灰壤等。

理化特性

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。

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。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。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。

施工工艺

灰土地基施工工艺适用于一般工业与民用建筑的灰土地基工程。

（1）基坑（槽）钎探以及原状土地基处理已经完成，办完隐检手续。若在基础外侧打灰土，必须对牲础、地下室墙和地下防水层、保护层进行检查，办完隐检手续。现浇的混凝土基础墙应达到规定的强度。

（2）当地下水位高于基坑（槽）底时，施工前应采取排水或降低地下水位的措施，使地下水位经常保持在施工面以下500mm左右。

（3）施工前，应根据工程特点、填料种类、没计压实系数、施工条件等合理确定土料含水量控制范嘲、铺灰土厚度和夯打遍数等参数。重要的灰土填方工程应通过压实试验来确定各施工参数。

（4）施工前，应作好高程的标志，一般做法为在基坑边坡或基槽侧壁上每隔3m钉木桩，标识灰土上平高程。

（1）检验土料和石灰粉的质量并过筛，检查土料和石灰粉的质疑是否符合标准的要求，然后分别过筛。需控制消石灰粒径应≤5mm，土颗粒粒径应≤15mm。

（2）灰土拌和。

①灰土的配合比应按设计要求，常用配比为3:7或2:8（消石灰：黏性土体积比）。灰土必须过斗，严格控制配合比。拌和时必须均匀一致，至少翻拌3次，拌和好的灰土颜色应一致，且应随用随拌。

②灰土施工时，应适当控制含水量。工地的检验方法是用于将灰土紧握成团，两指轻捏即碎为宜。如土料水分过大或不足时，应翻松晾晒或洒水润湿，其含水镶应控制住±2%范围内。

（3）槽底清理。基坑（槽）底基表而应将虚土、杂物清理干净，并打两遍底夯，局部有软弱土层或孔洞时应及时挖除，然后用灰土分层回填夯实。

（4）分层铺灰土。

①各层虚铺都用木耙找平，参照高程标志用尺或标准杆对应检查。②每层的灰土铺摊厚度可根据不同的施工方法按表选用。

（5）夯打密实。

①夯压的遍数应根据现场试验确定，一般不少于4遍。若用人力夯或轻型夯实工具，应一夯压半夯，夯夯相连，行行相接，纵横交叉。若用机械碾压，应控制机械碾压速度。机械碾压不能到位的边角部位须补以人工夯实。每层夯压后都应按规定用环刀取样送检，分层取样试验，符合要求后方可进行上层施工。

②留接槎规定：灰土分段施工时，不得在墙角、柱基及承重窗间墙下接槎，上下两层灰土的接槎距离不得小于500mm。铺灰时，应从留槎处多铺500mm，夯实时，夯过接槎缝300mm以上，接槎时用铁锹在留槎处垂直切齐。当灰土基础标高不同时，应做成阶梯形，阶梯按长：高=2：1的比例设置。

（6）找平和验收。灰土最上一层完成后，应拉线或用靠尺检查标高和平整度。高的地方用铁锹铲平，低的地方补打灰土，然后请质量检查人员验收。

（7）雨、冬期施工。

①雨期施工时，应采取防雨或排水措施。刚铺完尚未夯实的灰土如遭雨淋浸泡，则应将积水及松软灰土除去，并重新补填新灰土夯实，受浸湿的灰土应在晾干后再夯打密实。

②冬期施工时，应采取防冻措施，打灰土用的土料应覆盖保温，避免形成冻土块，当日拌和灰土应当日铺完，做到随筛、随拌、随铺、随打、随盖，认真执行留槎、接搓和分层夯实的规定。气温在-10℃以下时不宜施工。