Ⅰ类红砂岩路基的固化改良研究

Ⅰ类红砂岩路基的固化改良研究Ⅰ类红砂岩路基的固化改良研究摘要：我国西南地区Ⅰ类红砂岩居多，其路基压缩性能较差，易产生路面沉降，影响道路使用寿命。因此，研究Ⅰ类红砂岩路基的固化改良工艺具有重要意义。本文探讨了硫酸铝和水泥对红砂岩固化改良的影响，通过室内试验研究了不同掺量的硫酸铝和水泥对路基的力学性能的改善效果，结果表明，在硫酸铝掺量为6%和水泥掺量为10%时，路基的抗压强度最高，达到了6.5MPa，并且其抗剪强度也有明显提高。该实验可以为红砂岩路基的工程实践提供参考。关键词：Ⅰ类红砂岩；路基；固化改良；硫酸铝；水泥Ⅰ、引言在我国西南地区，Ⅰ类红砂岩居多，其压缩性能较差，路基容易产生沉降，影响道路使用寿命，因此，研究红砂岩路基的固化改良工艺对于提高道路使用寿命具有重要意义。固化改良是指在原有材料中添加新材料，使材料变得更加固定和稳定的过程。红砂岩路基的固化改良工艺在国内外得到了广泛研究。一些化学药剂被用来改善红砂岩路基的体积稳定性和机械性能。其中，硫酸铝和水泥成为了研究的重点。硫酸铝可以与红砂岩中的Ca2+离子反应，生成高度稳定的化合物，使红砂岩具有更高的抗压强度和抗剪强度。而水泥可以增加红砂岩路基的强度和稳定性。本文主要研究了硫酸铝和水泥对Ⅰ类红砂岩路基的固化改良效果，并通过室内实验确定了最佳的添加剂掺量，为红砂岩路基的工程实践提供了参考。Ⅱ、试验材料Ⅰ类红砂岩是我们试验研究的主体材料，其具体性质如下：含水量:3.71%钠离子含量：0.4302%镁离子含量：1.3204%钙离子含量：4.6101%硅酸含量：50.68%铝酸含量：16.11%基质强度：9.88MPa硫酸铝白粉和水泥为改良材料，其主要性能如下：硫酸铝白粉：硫酸铝含量≥90%，PH值2.8-3.0，比重2.45-2.55，颗粒度＜45微米，掺量为1%-10%。水泥：标号为P.O42.5，强度等级为32.5~42.5MPa，粒径≤3.15mm,粉磨比表面积≥300m2/kg，掺量为5%-20%。Ⅲ、实验方法1.取红砂岩原材料并经过筛分、清洗、干燥后进行原材料的化学分析。2.将硫酸铝和水泥按照一定的比例混合。3.将混合物分别加入红砂岩材料中，进行湿拌均匀。4.利用模具将试样压制成整形。5.将试样放在恒温恒湿室中进行固化。6.固化后进行抗压和抗剪强度试验。7.记录实验数据，分析添加剂掺量对实验结果的影响。Ⅳ、实验结果本次实验共制备了12组红砂岩样品。其中，6组样品分别掺入不同比例的硫酸铝，另外6组样品掺入不同比例的水泥。在固化后，本次实验对不同掺量的硫酸铝和水泥的样品进行了压缩强度和剪切强度的测试。具体实验结果如下表所示。表1：不同掺量硫酸铝和水泥对红砂岩的改良效果添加剂掺量抗压强度（MPa）抗剪强度（MPa）硫酸铝1%4.52.5硫酸铝3%5.03.0硫酸铝6%6.54.5硫酸铝10%5.54.0硫酸铝15%3.01.5硫酸铝20%2.51.0水泥5%3.01.5水泥10%6.54.5水泥15%4.52.5水泥18%3.01.5水泥20%2.51.0从实验结果中可以看出，当硫酸铝掺量为6%时，红砂岩路基的抗压强度最高，达到了6.5MPa，并且其抗剪强度也有明显提高。而当水泥掺量为10%时，路基的抗压强度和抗剪强度均达到了最高点，分别为6.5MPa和4.5MPa。Ⅴ、结论在本次实验中，我们研究了硫酸铝和水泥对Ⅰ类红砂岩路基的固化改良效果。通过实验结果，得出了最佳的添加剂掺量，即硫酸铝掺量为6%和水泥掺量为10%。使用这些添加剂可以显著提高红砂岩路基的强度和稳定性，从而延长道路的使用寿命。在实际工程应用过程中，应根据工程需要进行添加剂掺量的调整。参考文献：[1]张xx,赖xx,邱xx等.硫酸铝固化Ⅰ