11.4.2 含盐量对水泥稳定砂砾石的影响
1）原材料
试验所用的砂砾石取自新疆南疆某机场，其易溶盐检测结果如表11-6。
表11-6 砂砾石易溶盐检测结果
水泥为新疆和静水泥厂生产的P·O32.5级水泥；其质量符合同家技术标准。为了模拟不同盐类和含盐量对水泥稳定砂砾石强度和影响，向其中加入相应质量的盐类，考虑到不同盐类对水泥的影响不同，分别添加NaCl，Na2SO4两种易溶盐。按60%的含水量加蒸馏水，以5.5%的掺入比加水泥，搅拌均匀后置于潮湿环境中闷料24h。然后将水泥稳定砂砾石制成直径为15cm的圆柱体试模，成型1d后放入标准养护箱养护至不同龄期。试样养护到龄期后进行浸水无侧限抗压强度试验，取3个平行试样的算术平均值作为该组试样的无侧限抗压强度值。
2）试验结果分析
水泥稳定砂砾石的无侧限抗压强度随硫酸盐的变化规律如图11-6所示。水泥稳定砂砾石是在一定的含水量和孔隙率的砂砾石中掺入少量的水泥拌制而成的。因水泥掺量少，水泥稳定砂砾石中的黏土矿物会对Ca（OH）2有一定的吸附能力，故水泥稳定砂砾石中产生的膨胀反应的物质较少，Ca（OH）2的浓度低。另外硫酸盐浓度较低时，膨胀生成物的量必然也很少，且结晶引起的体积增量也可以均匀分布在水泥稳定砂砾石中，又因土中有大量的孔隙，允许一定量的膨胀产生，可增强水泥稳定砂砾石的强度。也就是说，当含盐量在某一数值时，水泥土的强度会随着含盐量的增加而增加。通过上述试验与分析，得到该含盐量数值为0.3%，即为硫酸盐含量对水泥土强度影响的阈值。
图11-6 无侧限抗压强度随硫酸盐的变化
但当水泥稳定砂砾石中产生的膨胀物质含量较多时，不仅膨胀量会超过水泥稳定砂砾石的孔隙体积，而且膨胀力也大于水泥稳定砂砾石自身的黏结强度，从而就会出现如的硫酸盐作用而使水泥稳定砂砾石破坏的现象（见图11-7）。可见若能将产生的膨胀物质含量控制在某一范围内，就可能使有害的结晶侵蚀变为对水泥土强度增长的有利因素。因此，对于水泥稳定砂砾石需要严格限制硫酸盐的含量，防止因硫酸盐的膨胀而导致水泥稳定砂砾石的破坏。
图11-7 含盐量引起的膨胀破坏
注：原水泥稳定砂砾石基层厚度为20cm，膨胀后破坏后达41cm。
水泥稳定砂砾石的无侧限抗压强度随氯盐的变化规律如图11-8所示。
图11-8 无侧限抗压强度随氯盐的变化
NaCl对水泥稳定砂砾石强度的影响的阈值较小，为0.2%。当孔隙水中含有较多Cl-时，它会与C3A反应生成水化氯铝酸钙。
化学反应式（11-3）会促使化学反应式（11-2）向右进行。当C3A足够充足时，这个过程会消耗大量的Ca（OH）2，从而阻碍了C-S-H和C-A-H的进一步生成。此外，从微观结构来看，水化氯铝酸钙强度较低，它大量包裹在水泥稳定砂砾石颗粒表面，会阻止水泥稳定砂砾石中的黏土矿物与Ca（OH）2的进一步反应，影响水泥稳定砂砾石的强度。Cl-的含量会对水泥稳定砂砾石的强度产生影响。其影响主要是对水泥水化反应产生的水化物作用导致水泥的强度下降而引起水泥稳定砂砾石强度的下降。
对于不同盐类对水泥稳定砂砾石强度的影响来看，硫酸盐含量的增大导致其结晶物的膨胀。当其膨胀受到约束时就会产生膨胀力，膨胀力超过水泥稳定砂砾石的强度时结果导致其破坏，并使结构层出现膨胀。因此，必须严格限制硫酸盐的含量。氯盐含量的增大，影响水泥水化物的产生，形成水化氯铝酸钙，其强度较低，导致水泥稳定砂砾石的强度下降，对氯盐的限制可以适当放松。