水泥混合土由于其性能良好、材料来源广泛、价格低廉,目前在我国沿海地区已经大面积推广应用,并取得了一系列的技术经济效果。本文通过室内试验,测定结硬前水泥土的pH值以及养护后水泥土的强度,建立两者之间的关系,从而为检测水泥土搅拌桩的质量提供一种新的途径。另外,在搅拌过程中施加的能量对混合均匀性有直接的影响,通过室内试验,建立搅拌能量消耗与水泥土强度关系,并且分析了影响能量消耗的诸多因素。本研究的主要创新性成果如下:(1)确定了上海地区软土和水泥混合后pH值与强度的关系:通过测定上海地区四类软粘土(粘土、粉质粘土、淤泥质粘土和淤泥质粉质粘土)的pH值以及无侧限抗压强度,发现随着养护时间的增加,水泥土的pH值逐步增大。在养护前期(7d前),水泥含量越低,pH值的增长越快,之后增长速率基本趋于一致。水泥土的无侧限抗压强度随着养护时间的增长而增大,水泥含量越高,水泥土无侧限抗压强度增长趋于稳定的时间就越长。(2)水泥混合土的临界pH值:存在一个临界的初期pH值,在该值以下,水泥土的无侧限抗压强度增长缓慢;而当初期pH值超过该值后,强度增长迅速。对于不同类型的土质,该值会有所差别。当水泥掺入量达到一定值后,它对土体pH值的影响开始变小,而且水泥土强度增长也开始趋缓。(3)能量消耗的影响因素:搅拌过程中的能量消耗取决于搅拌方式、水泥含量、搅拌速度、转动速率、搅拌时间等。能量消耗随搅拌时间的增加而增大,在静态搅拌中,表现为线性增大。水泥含量越高,搅拌速度和转速越快,能量消耗就越大,无侧限抗压强度达到稳定时所需的搅拌能量也越大。这主要是因为水泥含量越高,与等量的土样混合时达到均匀的时间就越长,相应地,所需的搅拌能量就越大。(4)临界搅拌能量:无侧限抗压强度与搅拌能量消耗的关系上存在一个临界值。在临界值以下,无侧限抗压强度随着能量消耗的增加而显著增大。然而当消耗的能量超过此临界值后,强度增大并不明显。也就是说在搅拌一段时间后,持续的搅拌对强度贡献很小。