摘要：論文首先分析了土壤固化劑的作用機(jī)理，簡(jiǎn)述了土壤穩(wěn)定劑的幾種常見分類，就如何選擇適當(dāng)土壤固化劑，及施工中如何控制施工方案，探討了固化土的基本性能及其在實(shí)際工程中的應(yīng)用。
　　關(guān)鍵詞：固化劑，固化土，施工質(zhì)量
　　近些年，隨著我國(guó)公路事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，如何加快農(nóng)村公路建設(shè)是建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村戰(zhàn)略任務(wù)的重要組成部分，更是今后交通工作的重中之重。目前，鄉(xiāng)村公路交通量小，建設(shè)資金比較緊張的情況下容易造成投資浪費(fèi)，而且不能使用有限的資金讓盡量多的居民盡快滿足基本出行的要求。因此，需要研究和開發(fā)新型筑路材料，能將道路頂面硬化，不但可直接代替泥結(jié)碎石路面，而且效果比泥結(jié)碎石路面更好，能滿足人們的出行要求，價(jià)格比修筑水泥或?yàn)r青路面要低很多，利用固化劑固化土壤(穩(wěn)定土壤）修筑低等級(jí)農(nóng)村公路有著廣闊的應(yīng)用前景，不僅能大大降低工程造價(jià)，而且在節(jié)約土地、環(huán)境保護(hù)方面也具有深遠(yuǎn)意義。
　　1固化劑作用機(jī)理分析
　　1.1土壤固化作用機(jī)理
　　從技術(shù)角度看，土壤加固是指通過(guò)某種措施使土壤變得更加堅(jiān)固、穩(wěn)固和密實(shí)以滿足工程建設(shè)的要求。土壤加固的主要目的是獲得比天然土更高的強(qiáng)度、更好的整體性和抗?jié)B性。其作用機(jī)理可以分為以下幾點(diǎn)：可以概括為物理力學(xué)過(guò)程、化學(xué)過(guò)程和物理化學(xué)過(guò)程三大過(guò)程。物理力學(xué)過(guò)程是指土壤固化劑在固化土壤時(shí)，土料經(jīng)過(guò)粉碎、拌合和壓實(shí)，土體的基本單元在外力的作用下彼此靠近，從而減少土體的空隙率，增大密實(shí)度，降低滲水性；化學(xué)過(guò)程是指土壤固化劑在固化上壤的過(guò)程中，其本身組分發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)、土體與土壤固化劑中的某些組分發(fā)生的反應(yīng)等。前者包括無(wú)機(jī)類土壤固化劑材料本身的水解與水化反應(yīng)、與空氣中二氧化碳的碳酸化反應(yīng)，有機(jī)類土壤固化劑的聚合與縮聚反應(yīng)等；后者如土壤固化劑中的組分與土壤顆粒之間的火山灰反應(yīng)、有機(jī)高分子與土壤顆粒表面間的絡(luò)合反應(yīng)等。物理化學(xué)過(guò)程主要指土壤顆粒與土壤固化劑中各組分的吸附過(guò)程，包括物理、化學(xué)吸附和物理化學(xué)吸附。物理吸附指在分子力的作用下，土體的基本單元將土壤固化劑中的某些組分吸附在其表面。
　　1.2土壤穩(wěn)定劑的分類
　　從固化劑發(fā)展的過(guò)程以及固結(jié)機(jī)理來(lái)看，現(xiàn)有的固化劑大體可以分成四大類。
　　l）石灰水泥類固化劑
　　石灰和水泥在建筑施工上的廣泛應(yīng)用使得它們成為固化土壤的首選。利用石灰改良土壤可以追溯到很久以前，以石灰、粉煤灰為固化原料的二灰土經(jīng)常作為道路施工的基層材料。在此類固化劑中添加無(wú)機(jī)鹽類，促進(jìn)鈣釩石的生成，可以有效減少形變量，并且增加早強(qiáng)性，從而給這一類固化劑帶來(lái)新的活力。
　　2）礦渣硅酸鹽類固化劑
　　這一類固化劑的元素組成與土壤較為接近，主要是活性硅氧化物、鋁氧化物等。它利用活性激發(fā)成分促進(jìn)固化劑水化并產(chǎn)生膠結(jié)土壤顆粒的膠凝物質(zhì)，并且在一定程度上激發(fā)土壤顆粒本身的活性，在固化劑和土壤顆粒之間進(jìn)一步形成有效的作用力，并且保留部分活性成分，在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定地增加強(qiáng)度。由于這類固化劑采用的是水硬性成分，所以防水抗凍性能較好。這是目前較為成功的土壤固化劑
　　3）高聚物類固化劑
　　這類固化劑種類很多，包括多種樹脂、纖維、表面活化劑等。傳統(tǒng)的高聚物改良土壤包括水土保持、土壤保濕、疏松土質(zhì)等，在此基礎(chǔ)上，研究發(fā)現(xiàn)利用聚合物交聯(lián)形成立體結(jié)構(gòu)包裹和膠結(jié)土粒，或者利用表面活性劑改變土粒表面親水性質(zhì)，形成有效的抗水能力在土壤壓實(shí)的基礎(chǔ)上，可以得到較好的抗壓強(qiáng)度，從而發(fā)展成為一類新的土壤固化劑。
　　4）電離子溶液類固化劑
　　這一類固化劑與高聚物類固化劑有相同的優(yōu)點(diǎn)，施工方便，成本較低。但是也有較大的缺點(diǎn)，由于施工需要的用水量比較大，所以在北方和西部一些缺水的地方施工存在困難;另外這種固化劑對(duì)上壤成分有一定的要求，這也在很大程度上限制了其應(yīng)用。
　　2固化土路面現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量控制
　　2.1混合料配合比設(shè)計(jì)
　　1）最佳含水量和最大干密度的確定。對(duì)于同一土壤固化劑，不同的摻量引起固化土的最佳含水量和最大干密度變化。試驗(yàn)中只需抗疏力固化土無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度達(dá)到0.5MPa即滿足施工要求，最后再根據(jù)壓實(shí)度為95%以及不同摻量相應(yīng)的最大干密度和最佳含水量做無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，比較不同摻加量的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度之后選出最合適的抗疏力固化劑摻加量。對(duì)于最佳含水量，隨著固化劑摻量的增大，固化土的最佳含水量增大，對(duì)于最大干密度，則是隨著摻量的增大而逐漸變小。對(duì)于不同土壤固化劑，其固化土的最佳含水量和最大干密度顯然不同。
　　2）無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度。根據(jù)室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)得到的最佳含水量和最大干密度，分別做固化土和固化碎石土的7天無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，比較不同固化劑的不同摻量試件的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度，選出每種固化劑對(duì)應(yīng)的最佳配合比摻量。其中，固化土共選六個(gè)配比，抗疏力摻量分別為：1%、2%、3%，QJ摻量分別為：3%、5%、7%;固化碎石土共選兩個(gè)配比，抗疏力穩(wěn)定碎石土：粉劑16kg/m3，水劑0.5L/m3(粉劑1%，水劑2%），QJ穩(wěn)定碎石土：QJ摻量5%。
　　2.2施工質(zhì)量控制
　　施工工藝流程依次是：準(zhǔn)備下承層，施工放樣，備料，拌合，運(yùn)輸和攤鋪，整型，碾壓，接縫，養(yǎng)生。
　　1）對(duì)老路基進(jìn)行處理。通過(guò)換填、片石補(bǔ)強(qiáng)老路基，在行車荷載(調(diào)車碾壓）作用、壓路機(jī)碾壓使路基的壓實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
　　2）備料。通過(guò)試驗(yàn)確定松鋪系數(shù)，采用人工攤鋪松鋪系數(shù)在1.53-1.58之間。灑水悶料的目的是灑水悶料還可以減少拌和過(guò)程中的灑水次數(shù)和數(shù)量，從而縮短延遲時(shí)間，這對(duì)穩(wěn)定細(xì)粒上特別重要。
　　3）攤鋪應(yīng)按設(shè)計(jì)厚度一次完成，需要分層攤鋪時(shí)，每層壓實(shí)厚度應(yīng)不小于10cm，壓實(shí)成型后可再用貼補(bǔ)的方法央調(diào)平。
　　4）整型。混合料拌和均勻后，人工初步整平和整型。在直線段，由兩側(cè)向路中心進(jìn)行刮平;在平曲線段，由內(nèi)側(cè)向外側(cè)進(jìn)行刮平，必要時(shí)再重復(fù)刮一遍。用壓路機(jī)快速碾壓1~2遍，以暴露潛在不平，再人工進(jìn)行一次整型和壓實(shí)。對(duì)于局部低洼處，應(yīng)開挖5cm深，用新拌的混合料找補(bǔ)平整。每次整型都應(yīng)按照規(guī)定的坡度和路拱進(jìn)行，并應(yīng)特別注意接縫處的處理，必須使接縫平整。在整型過(guò)程中，嚴(yán)禁任何車輛通行，并配合人工清除粗細(xì)集料“窩”。

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