水泥加固粗粒土試樣尺寸效應(yīng)及強(qiáng)度特性

米 瑞， 楊俊杰， 王子玉， 李斯臣， 王 亮

(1.海洋環(huán)境與生態(tài)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(中國(guó)海洋大學(xué))， 青島 266100； 2.中國(guó)海洋大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院， 青島 266100；3.海南熱帶海洋學(xué)院， 三亞 572022； 4.國(guó)家海洋局南海規(guī)劃與環(huán)境研究院， 廣州 510300)

吹填珊瑚鈣質(zhì)砂建設(shè)人工島是維護(hù)國(guó)家海洋權(quán)益的手段之一。由于珊瑚鈣質(zhì)砂具有顆粒易破碎性，建設(shè)的圍堰在臺(tái)風(fēng)等極端氣候下容易發(fā)生崩塌和潰堤風(fēng)險(xiǎn)，研究島礁穩(wěn)定性問題對(duì)于推進(jìn)島礁巖土工程建設(shè)具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。采用水泥加固是軟土地基加固處理的常用方法，尤其是當(dāng)?shù)鼗陨巴翞橹鲿r(shí)水泥的加固效果更加顯著。在室內(nèi)制備水泥土試樣進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，由于鈣質(zhì)砂顆粒粒徑較大，需要采用較大尺寸試樣，否則將產(chǎn)生試驗(yàn)結(jié)果隨試樣尺寸變化的尺寸效應(yīng)。但是究竟多大試樣尺寸才可忽略尺寸效應(yīng)，目前尚無相應(yīng)的研究成果。

尺寸效應(yīng)作為準(zhǔn)脆性材料的固有性質(zhì)之一，水泥砂漿、混凝土、水泥土強(qiáng)度的尺寸效應(yīng)均有學(xué)者進(jìn)行相關(guān)研究。

水泥砂漿抗壓強(qiáng)度隨試樣尺寸的增大而減小。其中，蘇捷等[1]的試驗(yàn)用土為中砂，試樣邊長(zhǎng)分別為70、100、150、200 mm的立方體；熊良宵等[2]的試驗(yàn)用土選用0.5～1.0 mm的標(biāo)準(zhǔn)砂，立方體試樣的邊長(zhǎng)為70.7、100、150 mm。

Elfahal等[3]對(duì)高強(qiáng)度混凝土抗壓強(qiáng)度的尺寸效應(yīng)進(jìn)行了一系列試驗(yàn)研究，認(rèn)為造成高強(qiáng)度混凝土尺寸效應(yīng)比普通混凝土明顯的原因是隨著強(qiáng)度的增大，脆性增大。蘇捷等[4]在對(duì)比普通混凝土和高強(qiáng)混凝土抗壓強(qiáng)度的尺寸效應(yīng)時(shí)，試驗(yàn)結(jié)果表明邊長(zhǎng)200 mm和150 mm的混凝土試樣的立方體抗壓強(qiáng)度均小于邊長(zhǎng)100 mm試樣的抗壓強(qiáng)度，即試樣尺寸較大時(shí)，其抗壓強(qiáng)度較低；混凝土立方體抗壓強(qiáng)度具有較明顯的尺寸效應(yīng)且隨著強(qiáng)度等級(jí)提高，尺寸效應(yīng)有增大趨勢(shì)。周紅[5]的混凝土強(qiáng)度尺寸效應(yīng)研究得到了同樣的結(jié)果，即混凝土抗壓強(qiáng)度隨試樣尺寸的增加而減小。周紅采用的粗骨料最大粒徑不超過20 mm，試樣為立方體和圓柱體，邊長(zhǎng)或直徑為150、250、350、450 mm，徑高比均為1∶2。

關(guān)于水泥土強(qiáng)度的試樣尺寸效應(yīng)。陳甦等[6]使用的是過5 mm篩的土樣，試樣為直徑70 mm、高徑比分別為1和2的圓柱體，以及邊長(zhǎng)為70.7 mm和150 mm的立方體。同樣得到水泥土強(qiáng)度隨試樣尺寸減小的結(jié)論。王珍蘭等[7]利用最大粒徑不超過2 mm的砂質(zhì)土，試樣為高和直徑均為70.7 mm和100 mm的圓柱體，及70.7 mm邊長(zhǎng)的立方體，研究了砂質(zhì)水泥土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的尺寸效應(yīng)。試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，高和直徑為100 mm的圓柱體試樣的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度低于高和直徑為70.7 mm的圓柱體試樣的強(qiáng)度。汪水銀等[8]在研究水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度的尺寸效應(yīng)時(shí)，選取碎石最大粒徑為31.5 mm，試樣尺寸為100 mm和150 mm的圓柱體，直徑與高度相同，其試驗(yàn)結(jié)果為試樣尺寸越大強(qiáng)度越高，與其他學(xué)者結(jié)論不同。

綜上所述，試樣尺寸效應(yīng)的研究目前對(duì)混凝土和水泥砂漿較多，而對(duì)鈣質(zhì)砂等粗粒土水泥土研究較少，且沒有統(tǒng)一的評(píng)價(jià)參數(shù)對(duì)尺寸效應(yīng)進(jìn)行評(píng)價(jià)，也沒有評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)方法。用于研究強(qiáng)度特性的試驗(yàn)結(jié)果可能含有試樣尺寸效應(yīng)。

通過固定石英砂顆粒粒徑級(jí)配、變化石英砂水泥土試樣尺寸，討論粗粒土水泥土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)的試樣尺寸效應(yīng)。基于試驗(yàn)結(jié)果，分別建立無試樣尺寸效應(yīng)的強(qiáng)度值、反映尺寸效應(yīng)強(qiáng)弱的評(píng)價(jià)指標(biāo)與評(píng)價(jià)參數(shù)(試樣最小尺寸與粒徑的比值)之間的關(guān)系，給出合理的試樣尺寸建議。并對(duì)比研究鈣質(zhì)砂水泥土與石英砂水泥土的強(qiáng)度特性。

1 試驗(yàn)概況

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)用土為鈣質(zhì)砂和石英砂。為研究試樣尺寸與顆粒粒徑的比值對(duì)水泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的影響，試驗(yàn)時(shí)固定粒徑級(jí)配變化試樣尺寸。考慮到制備試樣的最大模具有限，作為試驗(yàn)用土，對(duì)鈣質(zhì)砂用20 mm標(biāo)準(zhǔn)篩過篩，去除20 mm以上的顆粒，圖1給出了調(diào)配前后鈣質(zhì)砂的顆粒粒徑級(jí)配。

因?yàn)槭⑸皝碓闯渥?，所以研究水泥土試樣的尺寸效?yīng)以石英砂為主，并為對(duì)比研究鈣質(zhì)砂水泥土與石英砂水泥土的強(qiáng)度特性，人工調(diào)配商品石英砂，使其顆粒粒徑級(jí)配與鈣質(zhì)砂的顆粒粒徑級(jí)配相似，以此作為試驗(yàn)用土，圖1同時(shí)給出了人工調(diào)配石英砂的顆粒粒徑級(jí)配。

如圖1所示，試驗(yàn)用土最大粒徑dmax=20 mm。鈣質(zhì)砂和石英砂中粒徑超過5 mm的含量分別為15.2%和16.4%；0.075～2 mm的含量分別為71.1%和73.7%；大于0.5 mm含量分別為50.5%和56.6%。按照《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》[9]進(jìn)行分類屬于粗砂；按照《建筑用砂標(biāo)準(zhǔn)》[10]分類均為中砂。

圖1 試驗(yàn)用土粒徑級(jí)配累積曲線及分類Fig.1 Cumulative curve and classification of particle size gradation of test soil

圖2為粒徑調(diào)整前后鈣質(zhì)砂和調(diào)整后的石英砂。依據(jù)《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》[11]測(cè)得鈣質(zhì)砂的比重為2.71、含水量為0.02%；石英砂的比重為2.61和含水量為0.01%。

圖2 粒徑調(diào)配前鈣質(zhì)砂及試驗(yàn)用土Fig.2 Calcareous sand and test soil before particle size deployment

圖3為試驗(yàn)用土的表觀對(duì)比，鈣質(zhì)砂顆粒外形棱角分明，顆粒有肉眼可見的空隙；石英砂顆粒則外形呈渾圓狀，且沒有發(fā)現(xiàn)空隙。

對(duì)鈣質(zhì)砂和石英砂實(shí)施了顆粒強(qiáng)度試驗(yàn)，圖4為試驗(yàn)結(jié)果。試驗(yàn)采用三個(gè)10 mm的顆粒進(jìn)行壓縮，如圖4所示，鈣質(zhì)砂與石英砂的力與變形曲線性狀相似，均出現(xiàn)了峰值，將峰值與強(qiáng)度對(duì)應(yīng)，單個(gè)鈣質(zhì)砂的強(qiáng)度為359.21 N，是石英砂強(qiáng)度1 008.11 N的0.35倍。

圖3 試驗(yàn)用土表觀Fig.3 Test soil appearance

圖4 試驗(yàn)用土的顆粒強(qiáng)度試驗(yàn)Fig.4 Particle strength test of test soil

試驗(yàn)用水泥為濰坊魯元建材有限公司生產(chǎn)的42.5號(hào)普通硅酸鹽水泥，試驗(yàn)用水為自來水。

1.2 試模

制備水泥土試樣的試模為鑄鐵圓柱體容器，如圖5所示，試模尺寸共4種，內(nèi)徑分別為50、100、150、200 mm，對(duì)應(yīng)的高度分別為100、200、300、400 mm。徑高比均為1∶2。

圖5 試模尺寸及實(shí)物Fig.5 Test mould size and physical

1.3 試樣制備方案

影響室內(nèi)水泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的主要因素有原土性質(zhì)、固化劑條件和試驗(yàn)條件三大類。原土性質(zhì)包括原土種類、含水量、有機(jī)質(zhì)含量、粒徑級(jí)配等；固化劑條件包括固化劑種類及摻量；試驗(yàn)條件包括養(yǎng)護(hù)條件和齡期等。本文采用水泥為固化劑，養(yǎng)護(hù)條件為標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)。表1為設(shè)計(jì)的水泥摻入比、水灰比及齡期方案。

1.4 試驗(yàn)方法

將試驗(yàn)用土與水泥混合放入攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌，加入自來水后再次攪拌。如圖6所示，將水泥土分5層填入試模，每層裝填后用金屬棒搗實(shí)10次。填滿后用刮土刀刮平表面，表面覆蓋塑料蓋后放入養(yǎng)

表1 無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)試樣制備方案Table 1 Unconfined compressive strength test sample preparation scheme

注：1.D為試樣直徑；H為試樣高度；dmax為試驗(yàn)用土的最大粒徑，取20 mm；as為水泥摻入比；c為水灰比；t為養(yǎng)護(hù)齠期。2.由于試驗(yàn)用土為不含細(xì)粒的中砂，摻水量的多少影響試樣的成型質(zhì)量，水泥摻量則影響試樣的強(qiáng)度；考慮到試驗(yàn)設(shè)備的量程及試驗(yàn)的難度，通過預(yù)試驗(yàn)設(shè)定水灰比為1.0，水泥摻入比為5%、8%、10%。

圖6 試樣制備、脫模、養(yǎng)護(hù)及加載過程Fig.6 Sample preparation, demolding, curing and loading process

護(hù)箱標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)48 h，然后取出脫模，再放入養(yǎng)護(hù)箱標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)至設(shè)定的齡期。較大尺寸的試模采用特制的脫模器進(jìn)行脫模。無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)在WDW3100微控電子萬能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行(最大試驗(yàn)力為100 kN,精度等級(jí)為0.5%)，加載速度為1 mm/min。石英砂水泥土和鈣質(zhì)砂水泥土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度qu如表2所示。

2 粗粒土水泥土應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系

如圖7所示是典型的粗粒土水泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果，與水泥加固軟土的應(yīng)力應(yīng)變曲線性狀[12]相似，應(yīng)力先隨應(yīng)變?cè)龃蠖黾?，達(dá)到峰值后隨應(yīng)變軟化。該性質(zhì)不隨原土種類、水泥摻入比、養(yǎng)護(hù)齡期等因素而變化。定義峰值對(duì)應(yīng)的應(yīng)力為無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。如圖8所示是典型的試樣破壞模式。

表2 試驗(yàn)得到的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度Table 2 Unconfined compressive strength obtained test

注：數(shù)據(jù)為石英砂水泥土三個(gè)平行樣的算術(shù)平均值和鈣質(zhì)砂水泥土兩個(gè)平行樣的算術(shù)平均值。

圖7 典型的粗粒土水泥土應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系Fig.7 Stress-strain relationship of typical coarse-grained soil cement soil

圖8 典型的試樣破壞模式Fig.8 Typical specimen failure mode

3 粗粒水泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)的試樣尺寸效應(yīng)及評(píng)價(jià)

3.1 粗粒水泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)的試樣尺寸效應(yīng)

將試樣最小尺寸與原土最大粒徑之比作為評(píng)價(jià)試樣尺寸效應(yīng)的參數(shù)，即D/dmax。根據(jù)表2可以分別得到同一齡期、不同水泥摻入比，以及同一水泥摻入比、不同養(yǎng)護(hù)齡期的石英砂水泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度與D/dmax的關(guān)系，如圖9和圖10所示。

由圖9、圖10可知，無側(cè)限抗壓強(qiáng)度隨D/dmax變化而變化，D/dmax=5時(shí)強(qiáng)度最大。當(dāng)D/dmax<5時(shí)，強(qiáng)度隨D/dmax增大，當(dāng)D/dmax>5時(shí)，強(qiáng)度隨D/dmax的增大而減小，但是當(dāng)D/dmax>7.5時(shí)，強(qiáng)度減小幅度越來越小，表明尺寸效應(yīng)逐漸減弱。這一結(jié)果與水泥摻量、齡期無關(guān)。

圖9 不同水泥摻入比時(shí)石英砂水泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度與D/dmax的關(guān)系Fig.9 Relationship between unconfined compressive strength and D/dmax of quartz sand cement soil with different cement incorporation ratios

圖10 不同齡期時(shí)石英砂水泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度與D/dmax的關(guān)系Fig.10 Relationship between unconfined compressive strength and D/dmax of quartz sand cement soil at different ages

如圖11所示是水泥摻入比10%、不同齡期的鈣質(zhì)砂水泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度與評(píng)價(jià)參數(shù)D/dmax的關(guān)系。與石英砂水泥土不同，無側(cè)限抗壓強(qiáng)度隨D/dmax的增大單調(diào)減小，沒有在D/dmax=5時(shí)出現(xiàn)最大值，其原因有待今后進(jìn)一步研究。但是隨著D/dmax的增大，強(qiáng)度減小幅度呈降低的趨勢(shì)，該結(jié)果與石英砂水泥土一致。

利用本文的試樣尺寸效應(yīng)評(píng)價(jià)參數(shù)D/dmax對(duì)各學(xué)者試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行整理，并與本文試驗(yàn)結(jié)果匯總于圖12中。在強(qiáng)度隨D/dmax變化趨勢(shì)方面，除去本文和水泥穩(wěn)定碎石有D/dmax<5的數(shù)據(jù)外，混凝土、水泥砂漿的D/dmax均大于5。水泥穩(wěn)定碎石和水泥土均在D/dmax=5時(shí)強(qiáng)度達(dá)到最大。無論是混凝土和水泥砂漿，還是水泥土，當(dāng)D/dmax>5以后強(qiáng)度隨D/dmax的增大而減小，且有逐漸趨于穩(wěn)定的趨勢(shì)，同樣表明尺寸效應(yīng)隨D/dmax增大逐漸減弱。

3.2 試樣尺寸效應(yīng)修正與評(píng)價(jià)

3.2.1 試樣尺寸效應(yīng)修正

如3.1節(jié)所示，在實(shí)施粗粒土水泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，試樣尺寸D/dmax應(yīng)足夠大，才可忽略試樣的尺寸效應(yīng)。如果受到模具、試驗(yàn)用土量的限制，不得不使用較小模具時(shí)，則可采用D/dmax>5的試樣，但是，試驗(yàn)中的尺寸效應(yīng)不可忽略，即應(yīng)該對(duì)試驗(yàn)得到的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度進(jìn)行修正。

(1)

式(1)中：qu為D/dmax>5的試樣尺寸對(duì)應(yīng)的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度，即有試樣尺寸效應(yīng)的試驗(yàn)得到的強(qiáng)度；qn是曲線的漸近線，意義為強(qiáng)度不再隨D/dmax變化，可以認(rèn)為是理論上無試樣尺寸效應(yīng)的無側(cè)

圖11 不同齡期的鈣質(zhì)砂水泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度與D/dmax的關(guān)系Fig.11 Relationship between unconfined compressive strength of calcareous sand cement soil and D/dmax at different ages

圖12 無側(cè)限抗壓強(qiáng)度與D/dmax關(guān)系匯總Fig.12 Summary of the relationship between unconfined compressive strength and D/dmax

圖13 qu與D/dmax關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式Fig.13 Mathematical expression of the relationship between quand D/dmax

限抗壓強(qiáng)度；a為待定參數(shù)，由試驗(yàn)結(jié)果擬合確定。

對(duì)石英砂水泥土中條件齊全的六組數(shù)據(jù)(水泥摻入比5%、8%、10%，齡期28 d、90 d)用式(1)擬合，得到待定參數(shù)a，結(jié)果如表3所示。

由表3可知，各條件下待定參數(shù)a的值非常接近，待定參數(shù)a受水泥摻入比和齡期的影響較小，可近似取12.5。

同理，利用鈣質(zhì)砂水泥土試驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合，擬合結(jié)果如表4所示，鈣質(zhì)砂水泥土待定參數(shù)a的平均值約為8.5。但是，在式(2)中，qu=D/dmax>2.5的試樣尺寸對(duì)應(yīng)的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。

3.2.2 試樣尺寸效應(yīng)的強(qiáng)度評(píng)價(jià)

將式(1)變形為

(2)

式(2)即為將有試樣尺寸效應(yīng)的試驗(yàn)得到的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度qu，修正為無試樣尺寸效應(yīng)qn的公式。只需知道D/dmax和對(duì)應(yīng)的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度，即可推算

出相同試驗(yàn)條件下無試樣尺寸效應(yīng)的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。

對(duì)于石英砂水泥土，D/dmax≥5，參數(shù)a可取12.5；對(duì)于鈣質(zhì)砂水泥土，D/dmax≥2.5，參數(shù)a可取8.5。

在此，如圖13所示，定義λ為試樣尺寸效應(yīng)程度評(píng)價(jià)指標(biāo)，并代入式(2)可得:

(3)

式(3)中:λ為試樣尺寸效應(yīng)評(píng)價(jià)指標(biāo)；qu為某一試樣尺寸對(duì)應(yīng)的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度值。

λ越大表示該試樣尺寸對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響程度越大。將石英砂水泥土和鈣質(zhì)砂水泥土試驗(yàn)數(shù)據(jù)代入式(3)，可得到如圖14所示的λ與D/dmax間的關(guān)系。λ隨著D/dmax的增大而減小。當(dāng)D/dmax為10時(shí)，石英砂水泥土的λ均小于1%；當(dāng)D/dmax為7.5時(shí)，鈣質(zhì)砂水泥土的λ均小于1%。即試樣尺寸效應(yīng)可忽略不計(jì)。

圖14 λ與D/dmax的關(guān)系Fig.14 The relationship of λ and D/dmax

表3 石英砂水泥土試驗(yàn)條件、試驗(yàn)結(jié)果及擬合的待定參數(shù)Table 3 Quartz sand cement soil test conditions, test results and fitting pending parameters

注：q5、q7.5、q10分別為D/dmax=5、7.5、10時(shí)的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。

表4 鈣質(zhì)砂水泥土試驗(yàn)條件、試驗(yàn)結(jié)果及待定參數(shù)Table 4 Test conditions, test results and parameters to be determined for calcareous sand cement soil

注：q2.5、q5、q7.5分別為鈣質(zhì)砂水泥土在D/dmax=2.5、5、7.5時(shí)的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。

4 粗粒土水泥土強(qiáng)度特性

在式(2)中代入D/dmax=7.5時(shí)石英砂水泥土各條件下的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度(表2)，得到石英砂水泥土的無試樣尺寸效應(yīng)強(qiáng)度值qn1。同樣，在式(2)中代入各鈣質(zhì)砂水泥土的D/dmax及其對(duì)應(yīng)的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度，得到鈣質(zhì)砂水泥土的無試樣尺寸效應(yīng)強(qiáng)度值qn2?？傻玫绞⑸八嗤梁外}質(zhì)砂水泥土的強(qiáng)度與水泥摻入比和齡期的關(guān)系如圖15、圖16所示。由圖15可知，石英砂水泥土強(qiáng)度和鈣質(zhì)砂水泥土強(qiáng)度，在本試驗(yàn)條件下隨水泥摻入比呈線性增加趨勢(shì)。由圖16可知，石英砂水泥土強(qiáng)度和鈣質(zhì)砂水泥土強(qiáng)度，在本試驗(yàn)條件下隨養(yǎng)護(hù)齡期的增長(zhǎng)強(qiáng)度在短期提高幅度較大，28 d齡期后強(qiáng)度增長(zhǎng)速度逐漸變緩，90 d后強(qiáng)度增長(zhǎng)幅度較小有逐漸趨于穩(wěn)定的趨勢(shì)。尺寸效應(yīng)只影響強(qiáng)度值的大小，對(duì)強(qiáng)度與水泥摻入比和齡期的關(guān)系沒有影響。石英砂水泥土強(qiáng)度遠(yuǎn)大于相同條件的鈣質(zhì)砂水泥土強(qiáng)度，可能是鈣質(zhì)砂的顆粒棱角多、強(qiáng)度低，以及顆粒含有較多空隙導(dǎo)致吸水率高使水泥水化反應(yīng)不充分的緣故(圖3、圖4所示)。

圖15 粗粒土水泥土強(qiáng)度與水泥摻入比的關(guān)系Fig.15 Relationship between the strength of coarse-grained soil cement and the cement mixing ratio

圖16 粗粒土水泥土強(qiáng)度與齡期的關(guān)系Fig.16 Relationship between strength and age of coarse-grained cement soil

5 結(jié)論

得到的主要結(jié)論如下：

(1)將試樣最小尺寸與原土最大粒徑之比(D/dmax)作為評(píng)價(jià)試樣尺寸效應(yīng)的參數(shù)。粗粒土水泥土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度隨D/dmax變化而變化，表明粗粒土水泥土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)具有試樣尺寸效應(yīng)。

(2)石英砂水泥土強(qiáng)度隨D/dmax增大，當(dāng)D/dmax>5時(shí)，強(qiáng)度隨D/dmax的增大而減小，且隨著D/dmax增大，強(qiáng)度減小幅度變小；鈣質(zhì)砂水泥土強(qiáng)度隨D/dmax的增大單調(diào)減小，沒有在D/dmax=5時(shí)出現(xiàn)最大值，但是，隨著D/dmax的增大，強(qiáng)度減小幅度呈減小的趨勢(shì)，該結(jié)果與石英砂水泥土一致，且與水泥摻量、齡期無關(guān)。

(3)將粗粒土水泥土強(qiáng)度與D/dmax的單調(diào)遞減關(guān)系，用指數(shù)函數(shù)擬合，曲線的漸近線即為不隨D/dmax變化的強(qiáng)度，是理論上的無試樣尺寸效應(yīng)的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。指數(shù)函數(shù)中唯一的待定參數(shù)，對(duì)于石英砂水泥土可取12.5，鈣質(zhì)砂水泥土可取8.5。

(4)尺寸效應(yīng)評(píng)價(jià)指標(biāo)λ的值隨著D/dmax的增大而減小。若認(rèn)為λ<1%時(shí)，試樣尺寸效應(yīng)不明顯，則石英砂水泥土D/dmax≥10，鈣質(zhì)砂水泥土D/dmax≥7.5。

(5)試樣尺寸效應(yīng)只影響強(qiáng)度值的大小，對(duì)強(qiáng)度與水泥摻入比和齡期的關(guān)系沒有影響。結(jié)果表明，在本試驗(yàn)條件下，石英砂水泥土強(qiáng)度和鈣質(zhì)砂水泥土強(qiáng)度隨水泥摻入比呈線性增加趨勢(shì)，隨養(yǎng)護(hù)齡期在短期提高幅度較大，28 d齡期后增長(zhǎng)速度逐漸變緩，相同試驗(yàn)條件下的石英砂水泥土強(qiáng)度大于鈣質(zhì)砂水泥土。