本发明属于盐渍土改良技术领域，涉及一种氯盐渍土的改良剂，特别涉及一种适用于低含盐量氯盐渍土的改良剂。
背景技术
盐渍土是盐土和碱土及各种盐化、碱化土的总称，一般的，当岩土中易溶盐含量大于0.3％，并具有溶陷、盐胀、腐蚀等工程特性时，称之为盐渍土。盐渍土作为一种特殊土，广泛分布于我国各地区，其所具有的溶陷、盐胀、腐蚀等工程危害严重威胁到了工程建设，对盐渍土改良具有很重要的现实意义和社会价值。
采用盐渍土改良剂可降低盐渍土的工程病害，盐渍土改良剂的选用须符合盐渍土的含盐种类，氯盐渍土的改良需要考虑氯离子的特性，但目前大多数盐渍土改良剂均通过添加骨架填料提高盐渍土力学性能以克服盐渍土的溶陷或盐胀危害，不能从根本上改善盐渍土遇水产生的工程病害。
鉴于此，本发明利用稀土元素对氯离子的络合吸附能力，提出一种以稀土矿渣为主要成分的氯盐渍土改良剂。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种氯盐渍土的改良剂，该氯盐渍土改良剂利用稀土元素对氯离子的络合吸附能力，达到“固氯”的目的，减少氯离子的浓度，有效降低氯盐渍土遇水后产生的溶陷病害。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种适用于低含盐量氯盐渍土的改良剂，它的组份及各组份的质量份数为：离子型稀土矿渣粉5～40份，大理石石粉30～50份，水泥10～20份，生石灰10～20份，硬脂酸钙5～15份。
优选的，所述改良剂的组份及各组份的质量份数为：离子型稀土矿渣粉10～30份，大理石石粉35～45份，水泥12～18份，生石灰12～18份，硬脂酸钙8～12份。
优选的，所述氯盐渍土中氯盐的重量百分比小于等于1％。
优选的，所述离子型稀土矿渣粉是指离子型稀土矿渣研磨后的粒径为100～180目的粉末。
优选的，所述大理石石粉的粒径为60～80目。
优选的，所述改良剂在盐渍土中的添加量为盐渍土质量的3～20％。
本发明还提供了一种适用于低含盐量氯盐渍土的改良剂的施工方法，包括如下步骤：
(1)称量离子型稀土矿渣粉、生石灰和硬脂酸钙，掺入10倍重量的盐渍土中，搅拌均匀，静置10min，然后再次搅拌，加入大理石石粉和水泥，搅拌均匀后静置10min；
(2)将步骤(1)制得的混合粉体均匀洒在盐渍土体的表面，翻捣2-4次，施工结束。
本发明的作用机理：离子型稀土矿是我国南方特有的稀土矿，稀土离子以离子形式吸附在矿物上，现有稀土提取技术无法将稀土离子全部提取，稀土矿渣里残存着大量稀土元素，这些稀土元素以离子形式存在，本发明将离子型稀土矿渣研磨成矿渣粉，利用稀土元素对氯离子的超强络合吸附能力，将盐渍土中的氯离子络合吸附，达到“固氯”的目的，减少了盐渍土中氯离子的浓度，可有效降低氯盐渍土遇水后产生的溶陷病害。同时，水泥、生石灰和大理石石粉等组份的加入可以对盐渍土土体起到支撑作用，可提高盐渍土的整体力学性能。硬脂酸钙是较好的防水组份，能在盐渍土内部形成憎水层，降低盐渍土的吸水率，还能提高盐渍土的抗渗性能，降低了水分和氯离子的接触几率，进一步降低了氯盐渍土的溶陷危害性。
本发明所具有的有益效果：
(1)本发明改良剂将离子型稀土矿渣研磨成矿渣粉，利用稀土元素对氯离子的超强络合吸附能力，将盐渍土中的氯离子络合吸附，达到“固氯”的目的，减少了盐渍土中氯离子的浓度，可有效降低氯盐渍土遇水后产生的溶陷病害；
(2)本发明改良剂利用稀土离子的“固氯”作用、水泥等组份的“固化增强”作用、硬脂酸钙的“防水阻水”作用，发挥协同增效作用，降低了氯盐渍土的溶陷，达到对氯盐渍土的改良目的；
(3)本发明改良剂大量使用了大理石石粉，是废弃石粉的综合利用途径之一，并降低了改良剂的成本，便于推广。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明作进一步的说明。应当理解，此处所描述的实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种适用于低含盐量氯盐渍土的改良剂，它的组份及各组份的质量为：
离子型稀土矿渣粉20kg，
大理石石粉40kg，
水泥15kg，
生石灰15kg，
硬脂酸钙10kg。
其中，所述氯盐渍土中氯盐的重量百分比为0.9％，所述离子型稀土矿渣粉是指离子型稀土矿渣研磨后的粒径为100～180目的粉末，所述大理石石粉的粒径为60～80目。
制备步骤如下：称量离子型稀土矿渣粉、生石灰和硬脂酸钙，掺入10倍重量的盐渍土中，搅拌均匀，静置10min，然后再次搅拌，加入大理石石粉和水泥，搅拌均匀后静置10min；将制得的混合粉体均匀洒在盐渍土体的表面，翻捣4次，施工结束。
为了验证本实施例的效果，在92kg氯盐渍土中加入本实施例改良剂8kg，测试溶陷性、无侧限抗压强度和吸水率。
溶陷系数依据《铁路工程土工试验规程》给出的测试方法，按下式计算某个压力范围内的溶陷系数：
式中：δ为溶陷系数，％；h为某级压力下试件变形后的高度，mm；h1为某级压力下试件浸水湿陷变形后的高度，mm；h0为试件初始高度，mm。
无侧限抗压强度的测试过程如下：试件在水中浸泡24h，取出后拭去表面水滴，将试件放至应变控制式无侧限抗压试验仪液压机的升降台上，进行无侧限抗压试验。试件无侧限抗压强度r按下式计算：
式中：r为无侧限抗压强度，mpa；p为试件破坏时的最大压力，n；a为试件的截面积，mm2。
吸水率的测试过程：将养护7天时间的盐渍土试件从恒温恒湿箱中取出，称量质量标记为m，将试件放入水中浸泡，水面高出试样上表面2cm，24h后取出试样，擦干外表面，称其质量并标记为m，按照下式计算吸水率：
式中：m为浸水后的质量，g；m为浸水前的质量，g。
溶陷性结果显示：在600kpa垂直压力下，未加本实施例改良剂的盐渍土的溶陷系数为1.8％，添加了本实施例改良剂的盐渍土的溶陷系数降低到0.1％；无侧限抗压强度结果显示：未添加本实施例改良剂的盐渍土的无侧限抗压强度(养护7天)仅为0.31mpa，而加入8％本实施例改良剂的盐渍土的无侧限抗压强度(养护7天)提高至1.13mpa，提高了265％；吸水率测试结果显示：未添加本实施例改良剂的盐渍土的吸水率为6.7％，而加入8％本实施例改良剂的盐渍土的吸水率降低至3.3％。可见，本实施例改良剂的加入可以有效降低盐渍土的溶陷性和吸水率，并提高了力学强度，综合改良效果较好。
实施例2
一种适用于低含盐量氯盐渍土的改良剂，它的组份及各组份的质量为：
离子型稀土矿渣粉25kg，
大理石石粉35kg，
水泥18kg，
生石灰14kg，
硬脂酸钙8kg。
其中，所述氯盐渍土中氯盐的重量百分比为0.9％，所述离子型稀土矿渣粉是指离子型稀土矿渣研磨后的粒径为100～180目的粉末，所述大理石石粉的粒径为60～80目。
制备步骤同实施例1。
为了验证本实施例的效果，在95kg氯盐渍土中加入本实施例改良剂5kg，按照实施例1的方法对溶陷性、无侧限抗压强度和吸水率进行测试。溶陷性结果显示：在600kpa垂直压力下，未加本实施例改良剂的盐渍土的溶陷系数为1.8％，添加了本实施例改良剂的盐渍土的溶陷系数降低到0.2％；无侧限抗压强度结果显示：未添加本实施例改良剂的盐渍土的无侧限抗压强度(养护7天)仅为0.31mpa，而加入5％本实施例改良剂的盐渍土的无侧限抗压强度(养护7天)提高至1.22mpa；吸水率测试结果显示：未添加本实施例改良剂的盐渍土的吸水率为6.7％，而加入5％本实施例改良剂的盐渍土的吸水率降低至4.2％。可见，本实施例改良剂的加入可以有效降低盐渍土的溶陷性和吸水率，并提高了力学强度，综合改良效果较好。
实施例3
一种适用于低含盐量氯盐渍土的改良剂，它的组份及各组份的质量为：
离子型稀土矿渣粉20kg，
大理石石粉32kg，
水泥18kg，
生石灰18kg，
硬脂酸钙12kg。
其中，所述氯盐渍土中氯盐的重量百分比为0.9％，所述离子型稀土矿渣粉是指离子型稀土矿渣研磨后的粒径为100～180目的粉末，所述大理石石粉的粒径为60～80目。
制备步骤同实施例1。
为了验证本实施例的效果，在97kg氯盐渍土中加入本实施例改良剂3kg，按照实施例1的方法对溶陷性、无侧限抗压强度和吸水率进行测试。溶陷性结果显示：在600kpa垂直压力下，未加本实施例改良剂的盐渍土的溶陷系数为1.8％，添加了本实施例改良剂的盐渍土的溶陷系数降低到0.4％；无侧限抗压强度结果显示：未添加本实施例改良剂的盐渍土的无侧限抗压强度(养护7天)仅为0.31mpa，而加入3％本实施例改良剂的盐渍土的无侧限抗压强度(养护7天)提高至0.98mpa；吸水率测试结果显示：未添加本实施例改良剂的盐渍土的吸水率为6.7％，而加入3％本实施例改良剂的盐渍土的吸水率降低至4.8％。可见，本实施例改良剂的加入可以有效降低盐渍土的溶陷性和吸水率，并提高了力学强度，综合改良效果较好。对比例
对比例的配方将实施例1的配方中的离子型稀土矿渣粉去掉，它的组份及各组份的质量为：
大理石石粉40kg，
水泥15kg，
生石灰15kg，
硬脂酸钙10kg。
盐渍土和大理石石粉同实施例1。
制备步骤同实施例1。
在92kg氯盐渍土中加入对比例改良剂8kg，按照实施例1的方法对溶陷性、无侧限抗压强度和吸水率进行测试。溶陷性结果显示：在600kpa垂直压力下，未加本实施例改良剂的盐渍土的溶陷系数为1.8％，添加了本实施例改良剂的盐渍土的溶陷系数降低到1.6％，改善效果不明显；无侧限抗压强度结果显示：未添加改良剂的盐渍土的无侧限抗压强度(养护7天)仅为0.31mpa，而加入8％对比例改良剂的盐渍土的无侧限抗压强度(养护7天)为1.2mpa；吸水率测试结果显示：未添加改良剂的盐渍土的吸水率为6.7％，而加入8％本对比例改良剂的盐渍土的吸水率降低至3％。可见，与对比例改良剂比较，实施例1对氯盐渍土的溶陷性的改善更好。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。