土壤固化剂与道路施工方法与流程

文档序号:36495724发布日期:2023-12-27 15:25阅读:73来源:国知局

本发明涉及道路施工,特别地,涉及一种土壤固化剂与道路施工方法。


背景技术:

1、土壤固化技术作为一种能够优化改良土壤效能,提高施工效率,提升施工路段经济性和耐久性的新型技术,在道路工程建设施工中得到应用。其使土壤产生固化、增加强度的机理就是使用了土壤固化剂。

2、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的物理化学反应来改变土壤的工程性质,使得土壤颗粒之间趋于凝聚,减少土壤体积膨胀并进一步填充土壤空隙。使固化后的土壤在压实功的作用下易于压实和稳定,从而从形成整体结构。但使用现有土壤固化剂固化得到固化土路基的承载能力和抗压强度有待进一步提升。


技术实现思路

1、本发明提供了一种土壤固化剂与道路施工方法,以解决使用现有土壤固化剂固化得到的固化土路基的承载能力和抗压强度有待进一步提升的技术问题。

2、根据本发明的一个方面,提供一种土壤固化剂,包括如下质量百分比的原料组分:

3、硫铝酸盐水泥41%~54.7%;改性铬铁渣13.7%~19.2%;水泥基渗透结晶型防水材料6.8%~8.2%;可再分散性乳胶粉1%~2%;苯磺酸盐表面活性剂0.8%~2%;聚羧酸减水剂0.5%~0.8%;早强剂0.3%~0.5%;聚丙烯纤维0.3%~0.5%;水20.5%~27.4%。

4、进一步地,所述土壤固化剂包括如下质量百分比的原料组分:硫铝酸盐水泥42.5~52.5%;改性铬铁渣14~19%;水泥基渗透结晶型防水材料7~7.6%;可再分散性乳胶粉1.0~1.5%;苯磺酸盐表面活性剂1.0~1.5;聚羧酸减水剂0.5%~0.6%;早强剂0.4~0.5%;聚丙烯纤维0.3~0.4%;水22~25%。

5、进一步地,所述改性铬铁渣的改性方法包括:将铬铁渣、硅酸钠、硅酸盐水泥和矿粉混合搅拌均匀,得到改性铬铁渣。

6、进一步地,所述水泥基渗透结晶型防水材料的组分包括硅酸盐水泥和碱金属盐。

7、根据本发明的另一方面,还提供了一种道路施工方法,包括如下步骤:

8、将上述土壤固化剂与施工场地原土,及水搅拌混合均匀,得到固化土混合料,其中,固化剂掺量占施工地原土的15~18%;

9、在施工场地铺设所述固化土混合料,再经压实和养护,得到固化土路基;

10、在所述固化土路基上安装预制道面板,完成施工。

11、进一步地,所述压实包括通过压路机碾压至压实度不低于98%。

12、进一步地,所述养护包括覆膜养护12h以上。

13、进一步地,所述固化土路基的抗压强度不小于2.4mpa。

14、进一步地,所述固化土路基的cbr值不小于19%。

15、进一步地,所述固化土路基的回弹模量不小于1740mpa。

16、本发明具有以下有益效果:

17、本发明提供的土壤本固化剂中,以硫铝酸盐快硬水泥为主要胶凝材料,利用其水化后快速硬化的特点对土壤进行加固,同时加入其它材料,提高固化土的整体性能。其中改性铬铁渣相比普通铬铁渣的压碎值和面干吸水率更低,适合在固化土中作为骨料,其会与拌和浆体界面处形成多榫卯结构连接,同时其水化产生的钙矾石和c-s-h胶凝体会增强浆体界面强度;水泥基渗透结晶型防水材料中主要成分是硅酸盐水泥和碱金属盐活性化学物质,其产生的硅酮离子随自由水渗透到水泥固化土中,与硫铝酸盐水泥及土壤中的钙离子发生反应生成不溶于水的枝蔓状结晶体充满固化土中毛细孔隙,增加固化土的抗渗性和密实度,同时其含有的碱金属盐水解后呈碱性,产生足够的oh-离子,促使铬铁渣内部网络结构解体,溶解出硅、铝阴离子团与混合料中水化产生的氢氧化钙反应生成水化硅酸钙和水化铝酸钙,增加固化土后期强度;苯磺酸表面活化剂中的亲水基-so32-和碳氢疏水基团能改变土颗粒表面特性,通过离子交换和电离作用破坏土壤颗粒的吸附水和层间水结构,使其游离成自由水,自由水即可被胶凝材料吸收水化,同时还降低了固液界面表面张力,有助于后期土壤压实的施工,同时也能改善铬铁渣多孔结构中的渗透膜,促使各离子能进入到铬铁渣内部充分反应;由于固化土在胶凝材料固化过程中和苯磺酸表面活性剂的作用下中会产生很多孔隙,而可再分散性乳胶粉可以迅速分散并填充到这些孔隙中,后期脱水形成聚合物膜,改善受力性能,并且固化后不会再分散,从而提高固化土的粘结性和抗折性能。同时考虑到硫铝酸盐水泥在快硬过程中释放大量热量会产生热裂现象,所以加入聚丙烯纤维增加固化土的抗压和抗裂性能。

18、本申请采用上述土壤固化剂与预制道面板相结合的方法进行道路施工,并且该固化土完全固化后能直接在上层铺设折叠式纤维增强复合材料道面板,中间无需额外铺层,相较于常规道路抢建方法更快更便捷。



技术特征:

1.一种土壤固化剂,其特征在于,包括如下质量百分比的原料组分:

2.根据权利要求1所述的土壤固化剂,其特征在于,所述土壤固化剂包括如下质量百分比的原料组分:硫铝酸盐水泥42.5~52.5%;改性铬铁渣14~19%;水泥基渗透结晶型防水材料7~7.6%;可再分散性乳胶粉1.0~1.5%;苯磺酸盐表面活性剂1.0~1.5;聚羧酸减水剂0.5%~0.6%;早强剂0.4~0.5%;聚丙烯纤维0.3~0.4%;水22~25%。

3.根据权利要求1所述的土壤固化剂,其特征在于,所述改性铬铁渣的改性方法包括:将铬铁渣、硅酸钠、硅酸盐水泥和矿粉混合搅拌均匀,得到改性铬铁渣。

4.根据权利要求1所述的土壤固化剂,其特征在于,所述水泥基渗透结晶型防水材料的组分包括硅酸盐水泥和碱金属盐。

5.一种道路施工方法,其特征在于,包括如下步骤:

6.根据权利要求5所述的道路施工方法,其特征在于,所述压实包括通过压路机碾压至压实度不低于98%。

7.根据权利要求5所述的道路施工方法,其特征在于,所述养护包括覆膜养护12h以上。

8.根据权利要求5所述的道路施工方法,其特征在于,所述固化土路基的抗压强度不小于2.4mpa。

9.根据权利要求5所述的道路施工方法,其特征在于,所述固化土路基的cbr值不小于19%。

10.根据权利要求5所述的道路施工方法,其特征在于,所述固化土路基的回弹模量不小于1740mpa。


技术总结
本发明公开了一种土壤固化剂与道路施工方法,土壤固化剂包括如下质量百分比的原料组分:硫铝酸盐水泥41%~54.7%;改性铬铁渣13.7%~19.2%;水泥基渗透结晶型防水材料6.8%~8.2%;可再分散性乳胶粉1%~2%;苯磺酸盐表面活性剂0.8%~2%;聚羧酸减水剂0.5%~0.8%;早强剂0.3%~0.5%;聚丙烯纤维0.3%~0.5%;水20.5%~27.4%。本发明提供的土壤固化剂用于道路施工后,固化路基的抗压强度不小于2.4MPa;CBR值不小于19%;回弹模量不小于1740MPa,解决了现有技术中土壤固化剂制成的固化土路基的承载能力和抗压强度不足的技术问题。

技术研发人员:刘飞香,李再轲,任治国,金伟光,彭旋,郭睿,刘彦安
受保护的技术使用者:株洲中铁电气物资有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1