土壤固化劑對(duì)道路工程的應(yīng)用

Word版本，下載可自由編輯土壤固化劑對(duì)道路工程的應(yīng)用1、CHF土壤固化劑固化土機(jī)理

傳統(tǒng)的土壤固化劑主要為石灰、水泥等，存在一些缺陷，CHF土壤固化劑的浮現(xiàn)，轉(zhuǎn)變了路基施工中處治不良土質(zhì)的傳統(tǒng)方式，以其高效、簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)應(yīng)用到實(shí)際的工程中。一方面CHF土壤固化劑一邊破壞了松散的黏土顆粒的雙電子層結(jié)構(gòu)，形成了新的牢固的結(jié)構(gòu)，一邊打破原有些小顆粒組合使其重新組合，并借助一定外在干預(yù)使其形成大顆粒牢固而穩(wěn)定的整體。另一方面CHF土壤固化劑在水中溶解，產(chǎn)生強(qiáng)離子性溶液，使雙電子層厚度減小，電子層變薄，水分子被擠出來(lái)，黏土結(jié)構(gòu)變堅(jiān)固。

2、CHF土壤固化劑各性能實(shí)驗(yàn)

《固化類路面基層和底基層技術(shù)規(guī)程》(CJJ/T80－98)中對(duì)不同等級(jí)路面基層固化土的抗壓強(qiáng)度都有明確的規(guī)定。黏性土樣取自南寧五象新區(qū)蟠龍片區(qū)29號(hào)路，按照此標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)采納試樣均控制在最優(yōu)含水率和最大干密度狀態(tài)的重塑土樣，最大程度上限制了因?yàn)閴簩?shí)度、含水量差異等抗壓強(qiáng)度值帶來(lái)的影響。由圖1可知該土樣的最優(yōu)含水量為17．5%，故本次實(shí)驗(yàn)土樣均在該最優(yōu)含水率狀態(tài)下舉行。

2．1不添加固化劑與添加固化劑實(shí)驗(yàn)

根據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)程，土樣舉行分組對(duì)照試驗(yàn)，探求不添加固化劑與添加固化劑，以及添加不同類型不同濃度的固化劑下，土樣汲取率和無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度，見(jiàn)表1。由表1數(shù)據(jù)分析可知，沒(méi)有添加任何固化劑的素土，遇水隨即發(fā)生崩解，證實(shí)未經(jīng)處理的黏土無(wú)法直接作為多雨地區(qū)的基層，即使作為路床，也可能在干季收縮雨季膨脹，導(dǎo)致路面路基病害;素土在添加了0．02%的固化劑后，抗壓強(qiáng)度為0．31MPa，吸水率為2．3%;素土在添加了3%的電石渣后，抗壓強(qiáng)度為1．2MPa，吸水率為1．1%;素土在添加了3%的水泥后，抗壓強(qiáng)度為1．34MPa，吸水率為0．9%;說(shuō)明素土在添加了固化劑后抗壓強(qiáng)度和吸水率都得到了顯著的提升，而且CHF固化劑的濃度遠(yuǎn)小于其他固化劑，出于經(jīng)濟(jì)考慮可多采納CHF固化劑。

素土添加了3%電石渣后又添加了0．02%固化劑，抗壓強(qiáng)度1．6MPa，吸水率為0．5%;素土添加了3%水泥后又添加了0．02%固化劑，抗壓強(qiáng)度1．66MPa，吸水率為0．5%;與只是添加了3%的電石渣固化劑和只添加了3%的水泥固化劑數(shù)據(jù)相比，抗壓強(qiáng)度加大了30%左右，吸水率削減50%，說(shuō)明綜合添加固化劑的效果比單一添加固化劑的效果好。

2．2受力變形性能實(shí)驗(yàn)

在標(biāo)號(hào)路段上取黏性土作為土樣，可知該土樣為中等黏性土，塑限約23%，液限42%，塑性指數(shù)約為20。參照《馬路土工實(shí)驗(yàn)規(guī)程》JTGE40－2023中T0126－1993有載荷膨脹率實(shí)驗(yàn)相關(guān)辦法舉行，分析不同受力狀況下，土樣添加不同濃度不同類型固化劑后的變形狀況，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知，素土在添加了傳統(tǒng)的固化劑電石渣后，膨脹率有了顯然的下降。

素土在添加了3%的電石渣后又添加了0．02%的CHF土壤固化劑，膨脹率又再次急劇下降，說(shuō)明添加固化劑有效抑制了膨脹。尤其在添加傳統(tǒng)固化劑后，又添加CHF固化劑，土壤變形得到了顯然的抑制;在不同載荷下，尤其在強(qiáng)度為50kPa力的作用下，添加了傳統(tǒng)固化劑和CHF固化劑后膨脹率為0，土樣不再膨脹，不再有變形，說(shuō)明CHF土壤固化劑能有效抑制住膨脹土變形，使土壤越發(fā)穩(wěn)固，真正實(shí)現(xiàn)了對(duì)膨脹土的改良。

2．3承載比性能實(shí)驗(yàn)

承載比(CBＲ)值是規(guī)定貫入量時(shí)載荷壓強(qiáng)和標(biāo)準(zhǔn)壓強(qiáng)的比值，用來(lái)表征路基土、粒料、穩(wěn)定土強(qiáng)度的一個(gè)指標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)挑選同一土樣，分離添加不同濃度和不同類型的固化劑，舉行CBＲ實(shí)驗(yàn)。對(duì)不同配比的土樣按最佳含水率加水燜料不少于24h，然后分層擊實(shí)，舉行98次擊打，擊實(shí)完畢，稱重、計(jì)算、記錄，然后擊實(shí)的土樣舉行不少于96h泡水，使用儀器測(cè)量其膨脹量，稱重、計(jì)算、記錄，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，見(jiàn)表3。

由表3分析數(shù)據(jù)可知，素土在添加3%的電石渣后，CBＲ值由3%上升到10%，后又在添加3%的電石渣的基礎(chǔ)上添加了0．02%的固化劑，CBＲ值上升到20%，可見(jiàn)又添加了CHF土壤固化劑后的土樣，顯然比只是添加電石渣固化劑的CBＲ值上升了一倍，說(shuō)明CHF土壤固化劑增加了土樣的承載能力，尤其與電石渣一起使用，效果更好。

3、結(jié)語(yǔ)

CHF土壤固化劑能使土壤力學(xué)性能得到改良。增加抗壓強(qiáng)度，有效降低土壤的膨脹性，使土壤穩(wěn)定性得到進(jìn)一步提升，起到固化作用，同時(shí)也增加了土壤的承載能力。在施工應(yīng)用中廣泛使用CHF土壤固化劑，能增大道路的早期強(qiáng)度，有利于早期開(kāi)放交通，削減路面基層和面層的厚度，符合經(jīng)濟(jì)效益的要求。同時(shí)CHF土壤固化劑可通過(guò)工業(yè)廢渣(電石渣)，削減礦石開(kāi)采，符合生態(tài)環(huán)境庇護(hù)要求。

以上土