718[多选题]石灰土强度形成过程中的化学与物理化学作用有()

石灰土强度的形成是一个复杂的物理化学过程，主要涉及石灰与土中矿物成分及水分之间的相互作用。以下是对各个选项的详细解析： 1. **离子交换作用（A）**： 当石灰加入土中后，石灰水解产生大量的钙离子（$Ca^{2+}$）。土颗粒表面通常吸附着钠离子（$Na^+$）或钾离子（$K^+$等一价离子）。由于钙离子的电价高、半径小，其交换能力远强于一价离子，因此钙离子会置换出土颗粒表面的钠、钾等离子。这一过程使得土颗粒的双电层厚度减薄，斥力减小，促使土颗粒凝聚成团粒结构，从而提高了土的稳定性及初期强度。这是石灰土强度形成的早期主要作用之一。 2. **碳酸化作用（B）**： 石灰中的氢氧化钙（$Ca(OH)_2$）吸收空气中的二氧化碳（$CO_2$），生成坚硬的碳酸钙（$CaCO_3$）晶体。反应式为：$Ca(OH)_2 + CO_2 \rightarrow CaCO_3 + H_2O$。碳酸钙是一种难溶于水的坚硬物质，它将土颗粒胶结在一起，形成整体性好的结构，从而显著提高石灰土的后期强度和耐久性。 3. **结晶作用（C）**： 随着水分的蒸发和反应的进行，石灰土中的氢氧化钙会从饱和溶液中析出，形成晶体。这些晶体在生长过程中相互交织，并与土颗粒结合，产生一定的胶结力，有助于强度的形成。虽然相较于火山灰作用，结晶作用对强度的贡献较小，但它确实是物理化学过程的一部分。 4. **火山灰作用（D）**： 这是石灰土强度形成的最重要且持久的机制。土中含有活性二氧化硅（$SiO_2$）和活性氧化铝（$Al_2O_3$），它们在碱性环境（由石灰提供）下，与氢氧化钙发生化学反应，生成水化硅酸钙（CSH）和水化铝酸钙（CAH）等胶凝物质。这些胶凝物质具有水泥般的性质，能将土颗粒牢固地粘结在一起，形成高强度的空间网状结构。这一反应速度较慢，但持续时间长，是石灰土后期强度增长的主要原因。 5. **碾压作用（E）**： 碾压属于**物理机械作用**，是通过外力使土体密实，减少孔隙率，提高干密度，从而增加土体的力学性能。它不属于“化学与物理化学作用”的范畴，而是施工工艺中的物理压实过程。 **综上所述：** 石灰土强度形成过程中的化学与物理化学作用主要包括离子交换作用、碳酸化作用、结晶作用和火山灰作用。碾压作用属于物理机械作用，不符合题意。 因此，正确答案为 **A、B、C、D**。