刘学力
(中铁二局股份有限公司四川成都610031)
摘要:结合四川绵阳—遂宁高速公路建设,采用路邦土壤固化剂对当地红层土壤进行改良固化 试验研究。结果表明:该固化剂改变了压实土的结构,改善了土和水的相互作用,土体抗压强度得到 显著提高。
关键词:土壤固化剂 无侧限抗压强度 水稳定性 加州承载比
0 引言
目前,公路建设部分工程所处环境缺乏合适的路 面工程建筑材料,因地制宜地利用当地土壤进行改 良,将会显著降低材料运输费用和工程造价,同时提 高道路的使用寿命。
作为改良剂,路邦固化剂在国内外低等级道路应用较多,但能否用于高速公路路面结构的水稳层,目前国内尚无先例。绵阳—遂宁高速公路广泛分布红砂 岩地层。本文通过研究路邦固化剂改良红层土形成的复合基层的力学特性及加固效果,并根据路面基层和垫层的强度、刚度、水稳定性要求[1],试验得出改良土合适的配比以及相应的技术指标和参数。
1.红砂岩改良机理
1.1红砂岩基本性质
红砂岩是一个多矿物体系,SiO2占40.1%、Al203 占11.96%、Fe2O3占6.36%、CaO占8.42%、灼减 占29.31%,其余各组不超过4%,其中粘土矿物是 影响红砂岩崩解性的重要因素。
1.2路邦土壤固化剂机理
路邦固化剂是一种电气化学的土壤稳定剂,与一般化学稳定剂不同,它含有磺化油,能将水分离为H+ 和OH-,并与土壤粒子的电荷激烈交换,使吸附水膜 中的吸附水脱离其束缚而转变为自由水,降低在土颗粒之间产生水排斥效应的偶极矩。形成的疏水基包围 了粘土颗粒,阻止水分进入固化土体,使土壤由“亲 水性”变成“憎水性”。这个反应是永久性的,土壤粒子不会再回复到原来的不平衡离子形态,改善了红砂岩遇水崩解的不良工程性质。
1.3电镜扫描分析
采用了电镜扫描的方法研究其对素土土颗粒形貌 的影响和是否反应产生新型结构。红砂岩素土原位电镜图像见图1。其成分为层状硅酸盐,形状不规则, 节理面不明显。固化土电镜图见图2,改良后断口相对素土平整,节理面较明显。可以看到土的结构发生了较大变化,在颗粒之间产生了许多凝胶体物质,形成凝胶团聚结构,这是固化剂加固土强度形成的关键。


2.试验研究
2.1无侧限抗压强度试验
按最优含水率±2%控制含水率和98%压实度[3], 测出不同龄期的无侧限抗压强度。
2.1.1红砂岩掺入水泥的抗压强度试验
路邦固化剂适宜水泥掺量4%,即采用不掺及掺 入4%测定7 d、28 d无侧限抗压强度,试验结果见表1。
