[科普中国]-重黏土

概念

我国原水利电力部、铁道部按土的颗粒组成分类，把土分为黏土、壤土、沙壤土和砂类土四大类。而重黏土属于黏土类。黏土的黏粒度大于60%，具体成分含量请参考图1。1

重黏土的可松性土的可松性

天然土体在施工过程中的变化，一般可以概括为3种状态，即开挖前的自然状态，挖掘、装运后的松散状态，压实后的密实状态。自然状态下的土．经过开挖以后．其体积因松散而增大，以后虽经旧填压实，仍不能恢复成原来的体积，这种性质称为土的可松性。

由于土方工程量是以自然状态下土的体积汁算的，所以在计算土方调配、土方施工机械及土方运输工具数量时，应考虑土的可松性。土的可松性程度用松方系数、压缩系数和沉陷系数来表示。2

松方系数：

压缩系数：

沉陷系数：

式中：

——土在天然状态下的体积；
——土经开挖后的松散体积：
——土经回填压实后的体积。

土的可松性与土质有关．根据土的工程分类，松方系数和压缩系数可参考图2。而由上式可知：。2

重黏土的工程特性黏性土中细颗粒含量多，土的内摩擦系数小而黏聚力大．透水性小而吸水能力强，毛细现象显著．有较大的可塑性。黏性土干燥时较坚硬．施工时不易破碎。浸湿后能长期保持水分，不易挥发，因而承载力小。对于黏性土如在适当含水量时加以充分压实和设置良好的排水设施．筑成的路基也能获得稳定。

重黏土工程性质与黏性土相似，但其含黏土矿物成分不同时．性质有很大差别。黏土矿物主要包括蒙脱土、伊利土和高岭土。蒙脱土主要分布在东北地区，其塑性大，吸湿后膨胀强烈，干燥时收缩大．透水性极低，压缩性大，抗剪强度低。高岭土分布在南方地区，其塑性较低，有较高的抗剪强度和透水性，吸水和膨胀量较小。伊利土分布在华中和华北地区，其性质介于上述两者之间。重黏土不透水，黏聚力特强，塑性很大，干燥时很坚硬，施工时难以挖掘与破碎。

总之，土作为路基建筑材料，砂性土最优，黏性土次之，粉性土属不良材料，最容易引起路基病害。重黏土，特别是蒙脱土也是不良的路基土。此外，还有一些特殊土类，如有特殊结构的土(黄土)、含有机质的土(腐殖土)及含易溶盐的土(盐渍土)等，用以填筑路基时必须采取相应技术措施。3

重黏土产品廉价而极耐用的物品，如普通砖、面砖、混合陶器、阴沟管和排水瓦，常以普通黏土上釉或不上釉制成。所用黏土，—般合有足量的不纯物，作为必要的黏合助熔剂，例如制造阴沟管或排水瓦；倘须上釉，则撒盐(盐釉)于塞火上，气化的盐即生成熔化的盖层或釉。

建筑砖的制造——建筑砖是黏土产品最重要的一种，砖有普通砖和面砖。 黏土原料分作三类：(1)红土，(2)白土，(3)淡黄土，均能耐火。面砖所需的黏土，必须不合可溶性盐类，经适当温度燃烧，具有足够的硬度，且燃烧时颜色均匀一律。普通砖所需的条件，毋须如是严格。红土为普通砖和面砖最常用的原料；但半耐火的淡黄色黏土，更为需要，因可增加色质以改变其颜色效应；倘加锰于白土或淡黄土中，则可生成极夺目的颜色。

制砖用软泥和硬泥二法，软泥法的手续，即将含水20~30%的黏土，在砖模中制坯，模上铺一层薄沙，以便取砖，后将模制的砖坯烧窑。此种砖品质优良而一律，且有良好的边缘。软泥法多供制造大砖，且为制造建筑砖的古法。 现代硬泥法的手续，将黏土仅用水10~12%调湿，使操作时能够黏结一圈即可。黏土经螺旋造砖机的砖模中压出，用金属丝将此长条黏土切割成砖形，后经重压即成面砖。重压可使生成更整齐的形状，且能克服螺旋造砖机压出时所生的内应力，使在干燥前可期堆集6~10尺高不产生损坏。

硬泥法供制各种黏土产物，包括各式砖、阴沟管、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边运用到硬泥机上加以制造；如将黏土在应用前研磨和调节，则可得更满意的产品。大部份黏土器具均由硬泥法所制成．

砖的干燥，采取各种不同的方式：如户外、棚屋、或隧道式干燥室。砖经干燥后，放在窑中烧窑，温度在875~1000°C。4