一種土壤固化劑及其使用方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種土壤固化劑,由以下重量百分比的原料混合制成:海泡石粉40%~80%,累托石粉20%~60%。另外,本發(fā)明還公開了該土壤固化劑的使用方法和應(yīng)用。本發(fā)明的土壤固化劑充分利用了海泡石和累托石具有較好吸水性的優(yōu)點(diǎn),將二者協(xié)同固化土壤,不僅能夠提高強(qiáng)度,減小收縮性,還能有效的提高土壤的最佳含水量,克服土壤在用作道路底基層和路基填料時(shí)壓實(shí)困難的缺點(diǎn),開辟了海泡石和累托石在土壤固化劑領(lǐng)域的應(yīng)用,通過固化土壤用于道路填料,降低了道路建設(shè)成本,還有利于保護(hù)環(huán)境,同時(shí)可用于淤泥固化處理。
【專利說明】一種土壤固化劑及其使用方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于道路軟土固化材料領(lǐng)域,具體涉及一種土壤固化劑及其使用方法和應(yīng) 用。
【背景技術(shù)】
[0002] 在工程實(shí)際中,很多天然地基并不能滿足施工要求,施工中會(huì)遇到很多軟土地基, 這類地基具有承載力低,強(qiáng)度增長緩慢,加荷后易變形且不均勻,變形速率大且穩(wěn)定時(shí)間 長,具有滲透性小、觸變性及流變性大的特點(diǎn)。如果處理不當(dāng)將會(huì)嚴(yán)重影響道路性能,主要 表現(xiàn)為,路基不均勻沉陷導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)破壞,因此軟土地基的處理一直是困擾工程建設(shè)的 一個(gè)難題。
[0003] 目前國內(nèi)大規(guī)模處理軟土地基的辦法是土壤固化處理。這種方法可以將高含水 量、低強(qiáng)度的土壤作為工程用土使用,固化處理后的土壤具有高強(qiáng)度、低滲透性的優(yōu)點(diǎn)。在 我國的公路建設(shè)中,普遍采用石灰穩(wěn)定土壤質(zhì)土、水泥穩(wěn)定土壤質(zhì)土或各種綜合穩(wěn)定土壤 質(zhì)土類底基層、路基等傳統(tǒng)的土壤加固方法固化軟弱地基土壤。但這類固化劑的固化效果 依賴于土壤的顆粒度和含水量,當(dāng)遇到含水量高且富含有機(jī)質(zhì)的土壤時(shí),采用水泥等傳統(tǒng) 固化劑往往導(dǎo)致土壤固化后的強(qiáng)度偏低,施工時(shí)難以壓實(shí)。固化劑用于固化土壤應(yīng)用效果 較好的研究成果有:水泥10 %?30 %,石灰10 %?20 %,粉煤灰50 %?80 %,但是該成果 對(duì)最佳含水率要求高,在道路填料施工時(shí),較難滿足壓實(shí)要求。石灰、石膏、粘沙土、鋁礬土 和熒石等燒結(jié)而成的土壤固化劑,將其用于固化土壤,抗水性較好,倘若用于高等級(jí)公路, 強(qiáng)度難以滿足要求。水泥熟料20?80,礦渣10?70,石膏1?20,石灰1?50,此配比的 固化劑用于固化土壤,強(qiáng)度易滿足規(guī)范的要求,然而其抗凍融性能、抗水害能力均較差。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種土壤固化 齊IJ。該土壤固化劑充分利用了海泡石和累托石具有較好吸水性的優(yōu)點(diǎn),將二者協(xié)同固化土 壤,不僅能夠提高強(qiáng)度,減小收縮性,還能有效的提高土壤的最佳含水量,克服土壤在用作 道路底基層和路基填料時(shí)壓實(shí)困難的缺點(diǎn)。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種土壤固化劑,其特征在于, 由以下重量百分比的原料混合制成:海泡石粉40 %?80 %,累托石粉20 %?60 %。
[0006] 上述的一種土壤固化劑,由以下重量百分比的原料混合制成:海泡石粉50%? 70%,累托石粉30%?50%。
[0007] 上述的一種土壤固化劑,由以下重量百分比的原料混合制成:海泡石粉60%,累 托石粉40%。
[0008] 另外,本發(fā)明還提供了上述土壤固化劑的使用方法,其特征在于,該方法為:將土 壤固化劑加入含水率不大于25%的土壤中,攪拌均勻,土壤固化劑的質(zhì)量為土壤質(zhì)量的 10%?20%。
[0009] 進(jìn)一步的,本發(fā)明還提供了上述土壤固化劑在軟土路基處理中的應(yīng)用。
[0010] 更進(jìn)一步的,本發(fā)明還提供了上述土壤固化劑在淤泥固化處理中的應(yīng)用。
[0011] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0012] 1、本發(fā)明的土壤固化劑充分利用了海泡石和累托石具有較好吸水性的優(yōu)點(diǎn),將二 者協(xié)同固化土壤,不僅能夠提高強(qiáng)度,減小收縮性,還能有效的提高土壤的最佳含水量,克 服土壤在用作道路底基層和路基填料時(shí)壓實(shí)困難的缺點(diǎn)。
[0013] 2、本發(fā)明的土壤固化劑可有效提高土壤的最佳含水率,使土壤在較高的含水率下 壓實(shí)施工后能夠達(dá)到較高的CBR值和回彈模量,固化后的土壤在用作道路填料時(shí)滿足壓實(shí) 的規(guī)定,路用性能滿足《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F10-2006)的要求。
[0014] 3、本發(fā)明的土壤固化劑中的海泡石和累托石可以發(fā)揮其較強(qiáng)的吸水效果,另外, 海泡石和累托石為層狀硅酸鹽礦物,兩者的相互作用有利于發(fā)揮粘土礦物的特性,促使固 化后的土壤具有較好的抗沖刷和抗凍融性能。
[0015] 4、本發(fā)明的土壤固化劑開辟了海泡石和累托石在土壤固化劑領(lǐng)域的應(yīng)用,通過固 化土壤用于道路填料,降低了道路建設(shè)成本,還有利于保護(hù)環(huán)境,同時(shí)可用于淤泥固化處 理。
[0016] 下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 實(shí)施例1
[0018] 本實(shí)施例的土壤固化劑,由以下重量百分比的原料混合制成:海泡石粉50%,累 托石粉50%。
[0019] 本實(shí)施例的土壤固化劑的制備方法為:按照本實(shí)施例的配比,分別稱取海泡石粉 和累托石粉,將二者拌和均勻,即得到本實(shí)施例的土壤固化劑。
[0020] 本實(shí)施例的土壤固化劑作為道路填料固化土壤時(shí)的應(yīng)用方法為:首先采取翻曬等 降水處治措施將所用土壤含水率降至25%以下;然后將土壤固化劑加入土壤中攪拌均勻, 即可進(jìn)行道路填料的鋪筑施工,土壤固化劑的質(zhì)量為含水率降至25 %以下的土壤質(zhì)量的 13%。
[0021] 實(shí)施例2
[0022] 本實(shí)施例的土壤固化劑,由以下重量百分比的原料混合制成:海泡石粉55%,累 托石粉45%。
[0023] 本實(shí)施例的土壤固化劑的制備方法與實(shí)施例1相同。
[0024] 本實(shí)施例的土壤固化劑作為道路填料固化土壤時(shí)的應(yīng)用方法與實(shí)施例1相同,其 中不同之處在于:土壤固化劑的質(zhì)量為含水率降至25%以下的土壤質(zhì)量的15%。
[0025] 實(shí)施例3
[0026] 本實(shí)施例的土壤固化劑,由以下重量百分比的原料混合制成:海泡石粉60%,累 托石粉40%。
[0027] 本實(shí)施例的土壤固化劑的制備方法與實(shí)施例1相同。
[0028] 本實(shí)施例的土壤固化劑作為道路填料固化土壤時(shí)的應(yīng)用方法與實(shí)施例1相同,其 中不同之處在于:壤固化劑的質(zhì)量為含水率降至25%以下的土壤質(zhì)量的18%。
[0029] 實(shí)施例4
[0030] 本實(shí)施例的土壤固化劑,由以下重量百分比的原料混合制成:海泡石粉65%,累 托石粉35%。
[0031] 本實(shí)施例的土壤固化劑的制備方法與實(shí)施例1相同。
[0032] 本實(shí)施例的土壤固化劑作為道路填料固化土壤時(shí)的應(yīng)用方法與實(shí)施例1相同,其 中不同之處在于:壤固化劑的質(zhì)量為含水率降至25%以下的土壤質(zhì)量的20%。
[0033] 實(shí)施例5
[0034] 本實(shí)施例的土壤固化劑,由以下重量百分比的原料混合制成:海泡石粉70%,累 托石粉30%。
[0035] 本實(shí)施例的土壤固化劑的制備方法與實(shí)施例1相同。
[0036] 本實(shí)施例的土壤固化劑作為道路填料固化土壤時(shí)的應(yīng)用方法與實(shí)施例1相同,其 中不同之處在于:壤固化劑的質(zhì)量為含水率降至25%以下的土壤質(zhì)量的10%。
[0037] 實(shí)施例6
[0038] 本實(shí)施例的土壤固化劑,由以下重量百分比的原料混合制成:海泡石粉40%,累 托石粉60%。
[0039] 本實(shí)施例的土壤固化劑的制備方法與實(shí)施例1相同。
[0040] 本實(shí)施例的土壤固化劑作為道路填料固化土壤時(shí)的應(yīng)用方法與實(shí)施例1相同,其 中不同之處在于:壤固化劑的質(zhì)量為含水率降至25%以下的土壤質(zhì)量的12%。
[0041] 實(shí)施例7
[0042] 本實(shí)施例的土壤固化劑,由以下重量百分比的原料混合制成:海泡石粉80%,累 托石粉20%。
[0043] 本實(shí)施例的土壤固化劑的制備方法與實(shí)施例1相同。
[0044] 本實(shí)施例的土壤固化劑作為道路填料固化土壤時(shí)的應(yīng)用方法與實(shí)施例1相同,其 中不同之處在于:壤固化劑的質(zhì)量為含水率降至25%以下的土壤質(zhì)量的17%。
[0045] 性能測試:
[0046] 為驗(yàn)證本發(fā)明土壤固化劑的土壤固化效果,分別對(duì)三個(gè)不同地區(qū)的土壤進(jìn)行固化 處理,并對(duì)固化土壤的整體性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。三個(gè)地區(qū)的土壤基本物理指標(biāo)如表1所示。
[0047] 表1三個(gè)地區(qū)淤泥的基本物理指標(biāo)
[0048]
【權(quán)利要求】
1. 一種土壤固化劑,其特征在于,由以下重量百分比的原料混合制成:海泡石粉 40%?80%,累托石粉20%?60%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土壤固化劑,其特征在于,由以下重量百分比的原料混 合制成:海泡石粉50 %?70 %,累托石粉30 %?50 %。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種土壤固化劑,其特征在于,由以下重量百分比的原料混 合制成:海泡石粉60%,累托石粉40%。
4. 一種如權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述土壤固化劑的使用方法,其特征在于,該 方法為:將土壤固化劑加入含水率不大于25%的土壤中,攪拌均勻,土壤固化劑的質(zhì)量為 土壤質(zhì)量的10%?20%。
5. -種如權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述土壤固化劑在軟土路基處理中的應(yīng)用。
6. -種如權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述土壤固化劑在淤泥固化處理中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C09K17/08GK104449746SQ201410620702
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月6日
【發(fā)明者】徐宏, 李昌寧, 郭騰騰, 高志偉, 王朝輝, 郭敏, 殷鈺涵, 常祎, 張亞峰, 鄭軍 申請(qǐng)人:中鐵一局集團(tuán)有限公司