一种硫酸盐渍土道路基层改良材料及制备方法与流程

本发明属于材料领域，涉及一种硫酸盐渍土道路基层改良材料及制备方法。

背景技术：

1、硫酸盐渍土地区内的硫酸盐类土体中含有的易溶盐类成分在夏季会在降雨、地下水渗流等外在水体的作用下发生溶解，导致土体性质发生显著变化，在冬季则会因遭受高频冻融交替作用，导致内部水分场、盐分场、温度场不断发生变化，令土体结构越来越不够稳定，且硫酸盐渍土具有大孔隙率、强溶陷性、易溶盐含量高、强烈的水敏性等特殊的物理力学特征，此外，硫酸盐类土体还存在由于冻胀、盐胀引起地表隆起、开裂、造成公路路基路面结构稳定性大大降低的缺陷，所以在硫酸盐渍土地区进行道路工程建设时，主要使用的建筑材料为土石类散体材料。但是，现有技术中，由于工程所在地过于偏远或者原材料价格过高，在某些区域或工况条件下只能使用当地的硫酸盐渍土作为道路基层建筑材料，以便在紧急时刻解决工程原材料的供应问题，在使用前必须对硫酸盐类土体进行改良，现有的改良方法主要包括石灰加固方法和水泥加固方法，现有方法的缺陷在于：对硫酸盐渍土的强度调整范围小，改良后材料的抗冻融循环能力差、干缩温缩特性明显、抗剪强度差、膨胀变形大、水稳性和低温耐受性差，亟需改进。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种硫酸盐渍土道路基层改良材料及制备方法，以解决现有技术中硫酸盐渍土改良材料性能不佳的的技术问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

3、一种改良硫酸盐渍土道路基层筑路材料，包括以下原料组分：以质量百分比计，钢渣1～3.45％，粉煤灰1～3.45％，水泥0.55～1.77％，氢氧化钠0.54～1.7％，水1.68～6.38％以及硫酸盐渍土83.25～95.23％，各组分的质量百分比合计为100％。

4、本发明还具有如下技术特征：

5、具体的，包括以下原料组分：以质量百分比计，钢渣1％、粉煤灰1％、水泥0.55％、氢氧化钠0.54％、水1.68％、硫酸盐渍土95.23％。

6、具体的，所述钢渣的粒度为400目。

7、更进一步的，所述硫酸盐渍土的硫酸盐含量为3％～5％，塑限指数为19.2％，液限为32.1％，土体粒径小于5μm的黏粒含量为21.4％，粒径为5μm～75μm的粉粒含量为74.2％，粒径为75μm～2000μm的砂砾含量为4.4％。

8、本发明还保护一种如上所述的改良硫酸盐渍土道路基层材料的制备方法，包括以下步骤：

9、步骤1、取配方量的钢渣、粉煤灰、水泥烘干后研磨混合，再与配方量的水混合搅拌均匀，制得混合料液a；取配方量的naoh制备得到10mol/l的naoh溶液；

10、步骤1，将混合料液a与步骤1制得的naoh溶液混合，制得地聚合物；

11、步骤3，将地聚合物与配方量的硫酸盐渍土混合即得；

12、其中，以质量百分比计，硫酸盐渍土7～39％，钢渣38～70％，粉煤灰20～25％，硅酸盐水泥0.1～0.5％和电石渣、水0.05～0.1％，水7～39％和氢氧化钠7～39％，各组分的质量百分比合计为100％。

13、更进一步的，取配方量的钢渣、粉煤灰、水泥烘干后研磨混合，再与配方量的水混合搅拌均匀，制得混合料液a；取配方量的naoh制备得到10mol/l的naoh溶液；

14、步骤2，将混合料液a与步骤1制得的naoh溶液混合，制得地聚合物；

15、步骤3，将地聚合物与配方量的硫酸盐渍土混合即得；

16、其中，以质量百分比计，钢渣1％、粉煤灰1％、水泥0.55％、氢氧化钠0.54％、水1.68％、硫酸盐渍土95.23％。

17、本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：

18、(1)本发明提供的改良材料通过在硫酸盐渍土中增加地聚合物来实现对硫酸盐渍土的固化，制得的改良材料具有抗干湿和冻融能力强、凝结时间快、早期强度高、膨胀变形低、黏结能力强，低温耐受性好等诸多优点。

19、(2)本发明方法中制备低聚物所用的400目钢渣、二级粉煤灰均为工业的排放物或废料，价格低廉，有利于降低工程成本，增加了工业固体废弃物的使用率，达到了绿色低碳环保的效果。本发明方法操作简单，便于推广。

技术特征：

1.一种改良硫酸盐渍土道路基层筑路材料，其特征在于，包括以下原料组分：以质量百分比计，钢渣1～3.45％，粉煤灰1～3.45％，水泥0.55～1.77％，氢氧化钠0.54～1.7％，水1.68～6.38％以及硫酸盐渍土83.25～95.23％，各组分的质量百分比合计为100％。

2.如权利要求1所述的改良硫酸盐渍土道路基层筑路材料，其特征在于，包括以下原料组分：以质量百分比计，钢渣1％、粉煤灰1％、水泥0.55％、氢氧化钠0.54％、水1.68％、硫酸盐渍土95.23％。

3.如权利要求1所述的改良硫酸盐渍土道路基层筑路材料，其特征在于，所述钢渣的粒度为400目。

4.如权利要求1所述的改良硫酸盐渍土道路基层筑路材料，其特征在于，所述硫酸盐渍土的硫酸盐含量为3％～5％，塑限指数为19.2％，液限为32.1％，土体粒径小于5μm的黏粒含量为21.4％，粒径为5μm～75μm的粉粒含量为74.2％，粒径为75μm～2000μm的砂砾含量为4.4％。

5.如权利要求1所述的改良硫酸盐渍土道路基层筑路材料，其特征在于，所述粉煤灰为二级粉煤灰。

6.一种改良硫酸盐渍土道路基层材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.一种改良硫酸盐渍土道路基层材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明提供一种改良硫酸盐渍土道路基层筑路材料及制备方法，所述改良硫酸盐渍土道路基层筑路材料包括以下原料组分：以质量百分比计，钢渣1～3.45％，粉煤灰1～3.45％，水泥0.55～1.77％，氢氧化钠0.54～1.7％，水1.68～6.38％以及硫酸盐渍土83.25～95.23％，各组分的质量百分比合计为100％，制备方法包括：步骤1、取配方量的钢渣、粉煤灰、水泥烘干后研磨混合，再与配方量的水混合搅拌均匀，制得混合料液A；取配方量的NaOH制备得到10mol/L的NaOH溶液；步骤2，将混合料液A与步骤1制得的NaOH溶液混合，制得地聚合物步骤3，将地聚合物与配方量的硫酸盐渍土混合即得。本发明提供的改良材料具有低温耐受性好，抗冻融循环能力强，抗渗性好、膨胀性小、体积稳定性好、加固后的土体力学性能高的特点。

技术研发人员：黄翀垚,张利斌,蹇永明,王位,包卫星,陈锐,米伟健,张星
受保护的技术使用者：中交二公局第六工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15