内容简介：: 实验与砜穷 _豳豳豳豳豳隧应用于粉砂土的土壤固化剂性能及机理分析 T h e f u n c t i o n a n d me c h a n i s m a n a l y s i s o f s o i l s o l i d i fi e d a g e n t a p p l i e d t o p o wd e r - s a n d s o i l 丁毅李乃军 ( 沈阳大学理学院，辽宁沈阳 1 1 0 0 4 4 ) 摘要：粉砂土颗粒间联结强度低，粘聚力差，不易固化。采用水泥熟料、粉煤灰、矿渣、石灰、石膏和激发剂混合研磨而成复合土壤固化剂，综合发挥各固化材料的优势，达到了较好固化效果。结合粉砂土性质和固化剂各原材料的性能特点，分析其固化原理。结论是：粉砂土的固化主要由复合固化材料的胶凝和填充作用形成。关键词：粉砂土；固化；土壤固化剂；强度 Abs tr ac t：be t we e n t he p a r t i c l e s o fpo wd e r s a nd s o i l ，t h e bi ndi ng s t r e ng t h a nd c ohe s i ve f o r c e i s n ot g oo ddi ffic u l t t o s o l i di f y The be t t e r e ffe c t of s o lidif y i n g wa s a c hi e v e d by mi x i n g c e me nt c ha mot t e， c oa l a s h， s l a g ， l i me ，g y ps u m wi t h s oi l s o l i d i fie d a g e nt ， b e c a u s e t h e c o mp o s i t e s o il a n d s o i l s o li difi e d b r o u g h t t h e c o mp r e h e n s i v e a d v a n t a g e s Ac c o r d i n g t o p r o p e r t i e s o f p o wd e r s a n d s o il a n d t h e e v e r y c o mp o n e n t o f s o li difi e d a g e n t ， t h e s o li d i fi c a t i o n p r i n c i p l e wa s a n a l y z e d T h e c o n c l u s i o n i s t h a t t h e s o l i d i fyi n g o f p o w d e r s a n d s o i l i s ma i n l y b y s il t i ng a nd ge l a t i ni z a t i o n o f c o mpl e x s o l i d i fie d a ge n t K ey wor ds： p owd e r s a nd s oil； s o l i dific a tio n；s oi l s o l i difie d a ge nt ；s t r e ng t h 中图分类号：T U5 2 8 0 4 2文献标识码：B文章编号：1 0 0 3 8 9 6 5( 2 0 1 3 ) 0 3 0 0 4 6 0 3 辽宁地区辽河、浑河冲积平原上，粉砂土由两河的冲积、洪积物堆积而成，以细粉砂、亚砂土为主。由于可用于筑路的砂石严重短缺，如果采用传统的无机结合料稳定砾料修筑路面基层，需将原有旧路的残土运走，外购大量砂石料，经远距离运输到现场，加大工程量，增加工程造价。采用固化土技术时，就地取材，施工简便，既节省资源，又节省建设资金，利于环保，经济效益和环境生态效益值得关注。粉砂土的有效固化，是固化土技术推广应用中的一个难题。 1粉砂土结构特征粉砂土主要分布于河流冲积平原、中积三角洲等地带，其中粉粒含量占8 0 ，以石英、长石为主：粘粒含量占 1 5 ，以蒙脱石、水云母为主。砂土中粉粒、粘粒含量差异，决定了粉砂土的强度特点：内摩擦角大 ( 约为 2 5 0)，内聚力较低 ( 5 1 O K P a)，土体渗透系数高 ( 约 2 x 1 O - 3 c m s) 。粉砂土中含量占多数的石英 ( S i O )不能象 C a 等阳离子那样与极性水分子紧密结合而体现出较强的水胶作用力，因此联结强度较弱；又因粉砂土中蒙脱土、水云母等粘粒含量低，致使粉砂土颗粒间联 46 结强度较低，其粘聚力仅为粘土的 1 门O 。以辽中县沙东村和冷子堡土样为例，其物理力学性质测定值如表 1所示。表 1粉砂土物理力学性质测定值、生员液限塑限塑性指数最大干密度最佳含水率土样来源沙东村 3 5 0 2 7 4 7 6 1 7 8 8 3 冷子堡 3 5 O 3 3 8 1 2 l 2 1 7 6 1 O 5 由于粉砂土结构松散，级配极差，承载力偏低，仅用水泥或石灰、粉煤灰进行稳定，早期强度较低，成型质量和水稳定性较差，难以达到规定的强度和稳定性要求。因此，需要采取一定的技术措施来加以改善利用。 2复合土壤固化剂的设计采用适量的水泥熟料、石灰、粉煤灰、矿渣和激发剂制成的复合土壤固化剂，综合了各无机胶凝材料对粉砂土作用的性能优势，可以有效地对粉砂土进行综合稳定固化。 2 1水泥熟料水泥熟料由冀东水泥厂提供。其化学成分如表 2所示。窦验与研夯曩一表 2水泥熟料化学成分 Ca O Si O2 Al 2 O3 F e2 O3 MgO 63 88 21 8 8 4 5 6 3 4 8 3 7 3 高温下形成的水泥熟料其矿物组成主要为硅酸三钙 3 C a O S i O 2 、硅酸二钙 2 C a 0 S i 0 2 、铝酸三钙3 D 厶和铁铝酸四钙4 C a OA r e , D 3 。经水化反应后生成的主要水化产物有：水化硅酸钙和水化铁酸钙 ( 凝胶体，是水泥具有胶结性能的主要物质 ) ，氢氧化钙、水化铝酸钙和水化硫铝酸钙 ( 晶体 )。在完全水化的水泥石中，凝胶体约为 7 0 ，氢氧化钙约占 2 0 。熟料中各种矿物的凝结硬化特点不同，不同种类的水泥熟料中各矿物的相对含量不同，决定了不同种类的水泥熟料硬化特点差异很大。 1 2粉煤灰粉煤灰本身很少或没有粘结性，但是当它以细分散的状态与水和石灰或水泥混合时，在常温下与 C a ( OH ) ，发生反应能形成具有粘结性的化合物，成为一种增加强度和耐久性的材料。采用的粉煤灰是鞍山火电厂的一级灰，其化学组成和元素组成如表 3所示。由此可见，粉煤灰主要的化学组成 S i O，、 AI2 O3 、F e 2 O3占总量的 8 0 以上。次要的化学组成包括 C a O、Mg O、S O。等。氧化硅和氧化铝的含量多，具有很大的化学潜能；而钙、镁含量低，自硬性较差。 1 3生石灰石灰中的碳酸钙、钙酸镁煅烧后分别分解为氧化钙 ( C a O)和氧化镁 ( Mg O) 。石灰加到土中并加水拌和后，土的性质和结构很快开始变化，开始是絮凝和絮聚，随后土颗粒形成较大的颗粒。石灰的自结晶和碳化作用，可以增加土颗粒之间的胶结性或增大土中的固相成分，有利于强度的发展。 1 4水淬矿渣水淬矿渣主要矿物成分为硅酸二钙、铝酸三钙，主要化学成分为 S i O (约 3 7 2 8 ) ， C a O( 约 3 9 2 ) ， Al 2 O3 ( 约 1 2 7 7 ) 。矿渣被激发后的水化产物除了与硅酸盐相同的 C S H凝胶外，还生成高强度、难溶解的沸石类矿物。这些化合物的细微晶体具有很高的强度，不仅在热力学上极为稳定，而且是极难溶于水的物质。掺加到固化剂中，既可以充当集料，在水化过程中矿渣又可以参与固结土体的强度构建【2 】o 1 5激发剂固化土孑 L 隙液中 C a 和 OH 一的浓度影响固化土中胶凝性水化物生成量，进而影响固化土抗压强度。固化剂中添加碱性激发剂，可有效激发粉煤灰、矿渣和粘土矿物的潜在活性，加速火山灰反应，改善和提高土壤的技术性能。其具体作用方式可以有三种：一是提供有效的氢氧根离子，形成较强的碱性环境，促使活性S iO 、 A I O 。溶蚀，从而提高火山灰反应的速度；二是提供较强的碱，直接参与反应，加快基本火山灰胶结产生的生成；其三是提供酸根离子，并能与 C a 、Mg 2 十离子作用，直接生成其它胶结物质。这三种具体的作用方式可以通过掺加无机碱、盐来实现。工程实践中，需要根据待修道路土质情况和道路等级要求的不同，调整上述各原料组分的比例。将各种原料按反应顺序依次加入球磨机，研磨 1 5 mi n后，成为一种灰色粉末状复合型水硬性表 3粉煤灰化学组成成分 S iO2 AI2 O3 F e 2 O3 C a O Mg O S O 3 其它烧失量含量 5 0 2 3 3 5 2 6 7 5 O 1 9 1 2 3 1 2 3 O 6 理论 34 3O 一 1 4 5 9 1 5 0 O 4 4 0 2 0 OOO 0 6 3 范围 6 5 7 6 4 0 1 2 1 6 2 2 1 6 8 O 3 7 2 6 O O 2 9 9 7 平均 5 0 8 2 8 1 6 2 3 7 1 2 O 8 7 9 47 实验与研夯胶凝材料，按照材料的物质组成特点，属于无机类固化剂。比表面积为 3 0 0 m k g ，过 8 0 u m 方孔筛筛余 4。 3粉砂土固化机理分析土的固体颗粒大小和形状、矿物成分及其组成三相体系在空间的排列与联结特性，是决定土的物理力学性质的重要因素。在研究土体的增强改性时，必须研究土中矿物的基本颗粒与其微集聚体之间相互作用的性质与本质，即土在固化过程中，所经过的一系列物理、化学和物理化学综合作用；研究复合土壤胶结材料如何对土壤颗粒强化粒间结构连结，改善颗粒接触。固化剂的固结原理不仅同材料组成有关，不同的土壤环境、固化时间的长短都会改变固化剂的作用机理。但固化剂的材料种类决定了固结原理的大致类型。采用水泥熟料和粉煤灰、石灰等无机材料组合的复合土壤固化剂，对粉砂土的固化效应可归结为两大效应，即复合胶凝效应和填充效应。固化土的结构为胶结性水化物包裹胶结土颗粒和胶结性或膨胀性水化物填充孔隙所构成，且孔隙填充对固化土强度增长起重要作用。 3 1 胶凝效应水化作用固化剂中水泥熟料和石灰在水的作用下发生化学反应。 1) 熟料中矿物与土中水分发生强烈的水化作用，同时从溶液中分解出氢氧化钙并形成其它水化物。 1)硅酸三钙 (3 C a O S i O )含量最高 ( 约占全重的 5 0 左右 )，是决定强度、粘结和体积变化的主要因素。 2 ( 3 C a 0S i Q) + 6 t l 0 3 ( 02 s i q 。 3 H, O+ 3 C d O H) ， 2)硅酸二钙 ( 2 C a O S i 0 2) 含量较高 ( 约占全重的 2 5 左右 ) ，主要形成固化土的后期强度。 2 ( 2 C a O S i 0 2 ) +4 H,_ O- + 3 C a O- 2 s i q 3 H z o+C a ( O H ) 2 3) 铝酸三钙 ( 3 C a O A I 2 O。 ) 含量约占全重的 1 O 左右，其水化速度最快，促进早凝。 3 CaO* +6 H ： O _ 义口 ( ， | 6 H 2 0 4) 铁铝酸四钙 ( 4 C a O A L Q 心。 ) 含量约占全重的 1 0 左右，促进固化土早期强度。 4 C a OA L Q 十 2 c 4 o t h 十 1 O t t 0_ _I 3 ( o趣 6 1 -1 ： 0 3 C a OF 0 3 6 H ： 0 各种水化物生成后，有的继续硬化形成水泥石骨架，有的则与活性土反应，生成具有胶凝性质的产物。 2) 石灰在水的参与下解离成 C a 2 、 OH一离子。 3)矿渣的水化产物主要以非晶态的玻璃体为主。除了C S H凝胶外，还含有 B C 2 S 、石英、钙铝黄长石、灰硅钙石、钠明矾石、硬柱石、羟钙石，碳酸钙镁，并含有 y C 2 S 、其他类型的硅钙石、片柱钙石以及水化硅酸钙等。 4) 石膏水化时，硫酸钙与铝酸三钙一起与水发生反应，除生成水化硅酸钙 C S H外，还生成含 3 2个结晶水的钙矾石，把大量自由水以结晶水的形式固定下来。 3 C a S q+ 3 C a OA I 2 G + 3 H,_ O- - 3 C a OA I a Q 3 C a S Q 3 2 1 2 0 在其形成过程中固相体积将增长 1 2 0 左右。由于其体积膨胀，填充孔隙，使固化土结构密实，孔隙量减少除自身膨胀作用外，其针柱状结晶相互交叉，与 C S H一起形成独特的空间网状结构，在孔隙中形成了很好的支架结构，使孔隙细化。钙矾石的这种填充和支撑孔隙的作用弥补了 C S H的不足进一步增加固化土的强度。 3 2离子交换与团粒化作用水泥熟料和生石灰与土反应后生成的胶凝材料水化物中存在着 C a ( OH ) 2 及 C a z + 、OH 一、Mg 、 A l 3 + 等离子，其中 C a z + 、OH 一与土粒表面吸附的 N a 、K 等金属离子进行等当量替换，使双电层中扩散层减薄，结合水减少，土颗粒之间的结合力增强，土的塑性下降，并呈絮凝团聚现象，从而使大量的土颗粒形成较大的土团。水化生 C H S 还有强烈的吸附活性，又使土团进一步结合成链条状胶体，封闭了土团间的空隙，形成兼顾的联接，从而具有较高的强度。 3 3晶化作用 1) C a ( OH ) ，的结晶反应是石灰吸收水分形成 ( 下转第 6 3 页) 综述模优势，实现建材行业的合作共赢。参考文献【 1 】郭国庆，钱明辉市场营销学通论 ( 第三版 ) M 北京：中国人民大学出版社， 2 0 0 7 4 8 1 - 4 8 2 2 】顾真安，姚燕，颜碧兰发展绿色建材应对气候变化挑战卟新材料产业 2 0 1 0 ， ( 3 ) 4 9 5 3 【 3 3陈文 “ 绿色建材”标准明晰重点明确 N 中国建材报 2 0 1 3 3 2 8 ( 1 ) 【 4 1 何志毅，于泳绿色营销发展现状及国内绿色营销的发展途径卟北京大学学报 ( 哲学社会科学版 ) 2 0 0 4 ，41 ( 6 ) ： 8 5 -9 3 ( 上接第 4 8页 ) 含水晶格。 p 协： + 0一 ( c 0 0 所形成的晶体相互结合，并与土粒结合形成共晶体，把土颗粒胶结成整体，固化土的水稳性提高。 2)固化剂中的碱性激发剂与土混合后会产生含 3 2个结晶水的钙矾石针状结晶体，将土壤中大量的自由水以结晶水的形式固定下来，有效地填充土团粒间的孔隙使土变得致密起来：此外针状晶体交错穿插于土团粒中，也有效增强了土强度峙。 3 4火山灰作用 ( 硬凝反应) 离子交换后，随着龄期的增长，水化反应的深入，溶液中析出大量的 C a z + 。当 C a z +的数量超出上述离子交换的需要量后，则在碱性环境中与土壤中的活性 S i O2 、活性 A l O。反应，生成水化硅酸钙、水化铝酸钙及钙铝黄长石等。 XC 4 O H ) 2 + s i G + ( 一 2 ) 4 H2 0 X C a OS I C ) , n H2 0 l V T c ( O l -t ) 2 + 之 + 一， 0 Y C a OA 12 m I t z O 这些水合物的形成，是长时间的缓慢过程，这是固化土后期强度增长的原因。它们在水和空气中逐渐硬化并与颗粒粘结在一起，形成网状结构，使土颗粒连接得更加牢固，改善了土的物理力学性能；同时土体对水的敏感性减小，提高了水稳性能，使得固化土的强度增高并长期保持稳定。 3 5碳酸化作用水化物中的游离氢氧化钙 C a( OH) ，不断吸收水中 HC O。一和空气中的二氧化碳 ( C O )，反应生成不溶于水的碳酸钙 ( C a C O )。碳酸钙具有较高的强度和水稳性，组成结晶格架后结硬，提高土体强度。 ( ( ) 2 +C O：一 Cc L O3 + 2 填充效应是指固化材料颗粒与土壤颗粒相互填充，形成最紧密堆积结构，使土壤固化体系形成细观层次的自紧密体系。固化材料颗粒本身强度和硬度一般均较高，水化初期，水化产物和固化材料颗粒的未水化部分填充在钙钒石搭接的网络空间中或填充在原来被水占据的孔隙中，起到了强有力的微集料填充和骨架支撑作用。长期反应中，离子交换后被置换出的一价金属离子又对矿物层间填充，加强层间连接的致密性，这对土壤固化也是有益的。参考文献 1 潘振华粉砂土路基工程特性及其整治 U 】铁道标准设计 2 0 0 2 7 ，5 1 5 3 2 】张大捷，田晓峰，侯浩波矿渣胶凝材料固化软土的力学性状及机制岩土力学2 0 0 7 年 9 月第2 8卷第9 期， 1 98 7-1 9 8 8 3 3 宁建国黄新许晟液相环境对水泥固化土抗压强度增长的影响叫北京航空航天大学学报 2 0 0 6年 8月第 3 2卷第 8期 9 8 3 9 8 4 【 4 】黄新宁建国许晟根据土样性质指标进行软土1 I 化剂设计的方法工业建筑2 0 0 6年第 3 6卷第7期 1 3 - 1 4 5 张普 s L型土壤固化剂性能的研究北京工业大学硕士学位论文 D 5 4 【 6 1 宁建国黄新固化土结构形成及强度增长机理试验 U 1 6 3 现代公路 I H IG H W A Y 土壤固化剂在沿海高速公路路面基层施工中的应用土壤固化剂定义土壤固化剂是一种由多种无机、有机材料合成的用于固化各类土壤的新型节能环保工程材料。它与土壤混合后通过一系列物理化学反应来改变土壤的工程性质能将土壤中大量的自由水以结晶水的形式固定下来使得土壤胶团表面电流降低，胶团所吸附的双电层减薄电解质浓度增强颗粒趋于凝聚体积膨胀而进一步填充土壤孔隙在压实功的作用下，使固化土易于压实和稳定，从而形成整体结构并达到常规所不能达到的压密度。经过土壤固化剂处理过的土壤，其强度、密实度、回弹模量、弯沉值、C B R、剪切强度等性能都得到了很大的提高，从而延长了道路的使用寿命节省了工程维修成本，经济环境效益俱佳，是当前理想的筑路材料选择。工程概况沿海公路唐山段高速公路为秦唐沧环渤海公路的一部分，是2 0 2 0 年河北省高速公路布局规划五纵六横七条线主骨架的重要组成部分，也是沟通沿海地区联系的主要通道，它连接了秦皇岛、唐山、曹妃句、天津港，对临海产业带的形成具有重要意义。全线经过详细勘察，查明了路线穿越区的特殊土 ( 包括盐渍土、软弱土) 的分布规律，根据地质勘察结果我们需对路面基层进行土壤固化处理。施工工艺此次施工我们采用的是集中拌和法施工，集中拌和法施工应符合下列 1 64 T R A N S P 0 W0R L D 2 0 1 3 N o 1 9o ct) 要求。土应粉碎，防止团块。日应严格按所选定的固化土配合比配料，固化剂称量必须准确。出料时，混合料的含水量应大于最佳含水率1 2 。进入料斗的素土的干湿状态应基本一致固化剂水溶液宜当天配制当天使用。。经拌和均匀的固化土混合料应立即运输到铺筑现场进行施工。若运距远，运输过程中宜加以覆盖以防水分过早蒸发。运输距离与时间应能保证使固化土在凝结时间内碾压完毕。宜采用自卸式运输车与摊铺、碾压机械相配套，做到随拌随运随铺随压。固化土铺筑前，下承层表面应拉毛去除杂物、洒水湿润。 Q 到场的固化土混合料可按数量均匀分散地直接卸于下承层面上，避免集中堆料过高造成松实不一致。摊铺可采用各类摊铺机，亦可采用人T J a 抓斗式挖掘机联合摊铺。在较低等级道路上没有摊铺机时，可采用自动平地机按以下步骤摊铺混合料：根据铺筑层的厚度和要求达到的压实干密度，计算每车混合料的摊铺面积；将混合料均匀地卸在路幅中央，路幅宽时，也可将混合料卸成两行：用平地机将混合料按松铺厚度摊铺均匀设一个3 5 人的小组携带一辆装有新拌混合料的小车，跟在平地机后面及时铲除粗集料 “ 窝“ ，补以新拌均匀的混合料并与粗集料拌和均匀。固化土的雨季施工应做好以下几文王际洪点注意气象预报，避开雨天施工。固化土施工应在连续2 3 日无雨的条件下才可正常进行：确保场地排水通畅现场应配备防雨遮挡物。尚未碾压已遭雨淋的固化土混合料可作素土使用。日固化土初压、整平。混合料拌和均匀后，要立即用推土机初步排压，人工挂线精确整平。再用平地机进行整型。整平过程中对于局部低洼处，应用齿耙将其表层厚度耙松5 c m以上，并用新拌的混合料进行找补整平，整平时切忌在光滑的平面上进行薄层找补。口碾压。整型后，应在最佳含水量时压实，要根据路宽压路机轮距的不同制定相应的碾压方案。通常采用1 8 T2 2 T 振动压路机，先静压一遍再对固化土层进行压实作业。具体碾压时，应本着先轻后重，先慢后快先两边后中间先静压后振动的原则速度控制在头两遍应是低速，1 5 1 7k m h为宜，以后可用 2 02 5 k m h的碾压速度。碾压采用纵向进退式，压路机轮迹一般要求重叠 1 2 轮宽，后轮必须超过两段的接缝处，后轮压完固化土面全宽时，即为一遍。碾压过程中固化土的表面应始终保持潮湿，如表层水分蒸发过快，应及时补洒少量的水。如有 “ 弹簧 ”、松散起皮、剪切推移现象，应及时翻开重新拌和。注意：整个施工过程从水泥摊铺到碾压必须在水泥终凝期内完成。在碾压过程中应对施工接缝处进行处理，施工接缝处应搭接拌和。第一段拌和后留出5 8 m不进行碾压，在第二段施工时再将前段余留的未碾压段级配碎石柔性底基层在长南线改建工程中的应用亮工程概况长南线改建工程二级公路标准长 7 25 3k m ，底基层宽 9m 原路面结构层为1 8 c m的水稳碎石底基层，路面面层为沥青混凝土，通车几年后，出现了大量的反射裂缝防止和减少裂缝的产生，项目部决定采用厚 1 8 c m，底基层的铺筑采用级配碎石，施工前及施工期间进行了材料性能试验及填筑工艺试验以保证工程质量。选材碎石碎石最好采用石灰岩，因为石灰岩中粗集料具有一定的韧性，细集料具有一定的塑性，施工的和易性和保水性较其他岩质的石料好，易于碾压成型，不易离析。同时，石灰岩粉末类同于石灰粉与水反应后可以形成强度，利于路面结构的长期使用。在石灰岩短缺的地区，其他岩质的集料也可采用安山岩、花岗岩等。原材料的选择上，我们根据当地铁矿较多的实际情况决定选用铁矿废料磁滑轮作原料。磁滑轮选用 2 0 4 0 mm和 5 2 0 mm 石屑产地是管庄子石厂。我们对磁滑轮的压碎值及针片状颗粒含量进行试验，经过试验检测该磁滑轮的物理力学指标均符合规范要求。石屑对石屑进行筛分及液塑限试验，塑添加适量水泥和土壤固化剂水溶液重新拌和，与第二段相连一起进行碾压。养生及交通管制。固化土层每一段碾压完成并经压实度检查合格后应立即中断交通开始养生养生时间为1 周。养生方法有：洒水养生，要求路面保持湿润覆盖塑料薄膜养生要求用土埝纵横向封实住；乳化沥青做下封层养生，条件为基层的面层为沥青层；铺土养生条件为上层继续施工固化土层。土壤固化剂的优点 0 节约筑路成本，缩短工期。与使用传统的路面基层材料筑路相比可节约筑路成本的3 0 5 0 ，可缩短工期约 5 0 。抗压强度高。在不改变施工条件的情况下，无侧限抗压强度可提高 4 0 1 O O 。水稳定性好。T G牌液体土壤固化剂复合固结土试件常温下浸水不解散，水稳定性好，耐久性好。冻稳定性好。经交通部专家鉴定本产品在结合季节性冰冻地区特点的研究方面，已达到国际先进水平。 9 节能环保。传统筑路材料开采破坏植被，污染环境。尤其是石灰水泥生产中要消耗大量的煤炭资源并释放大量的二氧化碳温室气体，加剧了全球温室效应。该技术减少了这些传统胶结材料的使用量有利于节省资源和能源有利于生态环境的保护。挖河采沙、炸山碎石会破坏自然，污染环境。采用本项技术以广泛分布随处可取的土壤替代砂石料，有利于公路的可持续发展，符合我国建设资源节约型、环境友好型社会的要求。施工工艺简单。渗透性好与土的和易性好使土易于压实便于施工。所用的施工机械和传统筑路所用机械设备基本相同，劳动力需求量减少施工工艺简单，工人只需简单培训即可上岗。 0 可延长道路使用寿命降低了后期养护成本。具有广泛的实用性。由于它比传统的水泥、石灰等土壤胶结材料具有更好的性能和经济、环境效益还能解决水泥、石灰、粉煤灰等胶结材料在土壤加固时难以解决的一些特殊问题，具有独特的土壤固化效果和广泛的实用性，已经被广泛应用于公路的基层及底基层、建筑地基的处理等领域。。使用方便易于运输和储存。高浓缩、用量少、运输费用低供应半径大：不燃烧、不爆炸、室温下可储存一年以上。结束语通过对土壤固化剂在路基建设工程应用中的施工工艺探讨及其经济环境效益分析，可得出以下结论：土壤固化剂在工程中实际应用简便易与控制使用过程中环保无污染材料易于运输减少了运输成本。经济优势显而易见。国外在高速公路建设中固化剂的应用非常普遍，并且应用领域非常广泛，不仅应用在路基顶层而且还应用到了路面基层，取得了非常成熟的经验。大大节约了材料成本，并且起到了对自然资源的保护作用。我国在高速公路建设中对固化剂应用的非常少，但是作为一种新型建筑材料固化剂具有的优势是非常明显的。作者单位：唐山兴达交通工程有限公司 2 0 1 3 年第1 9 期 ( 1o 月 _ 匕 ) 交通世界建养机械1 65 1 8 6 工程科技土壤固化剂在公路路基施工中的应用郭晓东曹元晨 ( 黑龙江省公路桥梁勘测设计院有限公司，黑龙江哈尔滨 1 5 0 0 0 0 ) 摘要：公路施工是我国市政工程项目中的重要环节之一，而土壤固化剂是做好公路施工的重要建筑材料，在整个的施工建设中起着十分重要的作用。我国是个公路大国，因此在公路建设中需要技术方面的投入，尤其是我国的土壤大部分有一些水泥、石灰、工业残渣等，这对于公路整体具有消极的意义，需要严格进行控制。本文主要从土壤固化剂在公路施工过程中的应用角度出发，提出了一系列的土壤固化的作用和适用的范围。关键词：土壤固化剂；路基施_T - ；施工；土固精土壤固化剂土壤固化剂是一种先进的环保类的施工材料，它具有无毒害、无污染的作用，是一种有机的溶液，这种溶液可以被广泛的应用到各种土壤沙石材料的固化中。具有极强的抗压和防水的特性，是一种万能的固化类材料。固化剂在土壤的稳定性方面基本可以满足所有的公路施工的规范和要求，因为是一种外加的剂量，因此，将其掺杂在土壤中，会和土壤发生一系列的化学反应，大大降低土壤颗粒之间的排斥能力，破坏土壤颗粒的吸附作用，置换出颗粒表面的水分子，形成一种不可容易的固化混合材料，充分发挥水泥的固化作用，提高整体的压实密度。而且这种固化剂可以大大缩小土壤颗粒之间的孔隙，加大其承载的能力，提高整体的排水性和强承载能力。 1路拌法施工 ( 1 )测量放线。施工放线采用的是全站仪进行测量放线的方式，按照一定的坐标，测量整体的恢复中线，每隔十米设置一道排桩，并根据路基的整体宽度，放出路基的边线成分。为了保证路基的有效的密实程度以及边坡的稳定性，在放路基边线部分应该在两侧各放出 4 0厘米为最佳的范围，通过测量人员的施工标志，确定整体横截面的标高，并安装一定的高程做好标记，进行水平高程放线。 ( 2 ) 备土整平。在备土整平的过程中，要根据施工阶段所需要的土方的量数，确定施工段路床的范围，并按照一定的高度和宽度做好大体的找平工作，找平的方法要采用人工配合推土机进行操作，整体的操作过程要由专业的技术人员来实现。 ( 3 ) 喷洒固化剂、湿拌。在喷洒固化剂的过程中，技术人员要根据施工的特点，选取具有代表性的测试点，进行含水量的测试，精确作业阶段所需要的补水的总量。当然在施工的过程中，要根据天气和土质的情况，将含水量的度数控制在 2 作业的范围之内。按照标准，计算出作业段的基本体积，按照每立方米加固的数值，进行固化剂用量的加固处理，最后将计算出来的补水量和固化剂共同装置在洒水车中，并充分的搅拌。等到洒水剂进行稀释之后，可均匀的喷洒在作业段内。喷洒的土壤固化剂和水溶液，应采用压力式的洒水车和喷管式的洒水车均匀的喷洒，中途不得出现停顿现象。一般来说，直接掺人混合料的固化剂水溶液要按照一定的标准分为两次进行喷洒，首先是喷洒 4 0 左右的固化剂成分，通过机械拌合的作用，喷洒两遍。其次剩下的 6 0 也要按照两次进行喷洒，直到拌合的作用和颜色可以达到一致，最后再用专门的仪器进行定型作用，即可完成整体的喷洒。 ( 4 ) 闷料。在混合料的拌合过程中，要均匀的对闷料进行处理，一般来说，闷料处理的时问根据当地的地质情况有所不同，基本上沙土的时间在 6 个小时以上，粘土的时间在 1 0个小时以上，但最多的时问不会超过两个昼夜。 ( 5 ) 摊布水泥。首先将水泥用量进行计算，将施工路段划成若干个方格，每个方格按计算的水泥袋数堆放水泥，进行摊布。在摊布时应派专职施工人员控制每一个方格内的水泥数量，保证厚度和宽度，表面应没有空白的位置，也没有水泥过分集中的位置，平面力求平整。摊料过程中，应将超尺寸颗粒及其他杂物捡除。 ( 6 ) 补水、再次拌合。闷料后，再次测定混合料的含水率，

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