农村公路中固化土路面施工技术控制要点.doc

农村公路中固化土路面施工技术控制要点 摘要：论文首先分析了土壤固化剂的作用机理，简述了土壤稳定剂的几种常见分类，就如何选择适当土壤固化剂，及施工中如何控制施工方案，探讨了固化土的基本性能及其在实际工程中的应用。 　　关键词：固化剂，固化土，施工质量 　　近些年，随着我国公路事业的进一步发展，如何加快农村公路建设是建设社会主义新农村战略任务的重要组成部分，更是今后交通工作的重中之重。目前，乡村公路交通量小，建设资金比较紧张的情况下容易造成投资浪费，而且不能使用有限的资金让尽量多的居民尽快满足基本出行的要求。因此，需要研究和开发新型筑路材料，能将道路顶面硬化，不但可直接代替泥结碎石路面，而且效果比泥结碎石路面更好，能满足人们的出行要求，价格比修筑水泥或沥青路面要低很多，利用固化剂固化土壤(稳定土壤）修筑低等级农村公路有着广阔的应用前景，不仅能大大降低工程造价，而且在节约土地、环境保护方面也具有深远意义。 　　1固化剂作用机理分析 　　1.1土壤固化作用机理 　　从技术角度看，土壤加固是指通过某种措施使土壤变得更加坚固、稳固和密实以满足工程建设的要求。土壤加固的主要目的是获得比天然土更高的强度、更好的整体性和抗渗性。其作用机理可以分为以下几点：可以概括为物理力学过程、化学过程和物理化学过程三大过程。物理力学过程是指土壤固化剂在固化土壤时，土料经过粉碎、拌合和压实，土体的基本单元在外力的作用下彼此靠近，从而减少土体的空隙率，增大密实度，降低渗水性；化学过程是指土壤固化剂在固化上壤的过程中，其本身组分发生的化学反应、土体与土壤固化剂中的某些组分发生的反应等。前者包括无机类土壤固化剂材料本身的水解与水化反应、与空气中二氧化碳的碳酸化反应，有机类土壤固化剂的聚合与缩聚反应等；后者如土壤固化剂中的组分与土壤颗粒之间的火山灰反应、有机高分子与土壤颗粒表面间的络合反应等。物理化学过程主要指土壤颗粒与土壤固化剂中各组分的吸附过程，包括物理、化学吸附和物理化学吸附。物理吸附指在分子力的作用下，土体的基本单元将土壤固化剂中的某些组分吸附在其表面。 　　1.2土壤稳定剂的分类 　　从固化剂发展的过程以及固结机理来看，现有的固化剂大体可以分成四大类。 　　l）石灰水泥类固化剂 　　石灰和水泥在建筑施工上的广泛应用使得它们成为固化土壤的首选。利用石灰改良土壤可以追溯到很久以前，以石灰、粉煤灰为固化原料的二灰土经常作为道路施工的基层材料。在此类固化剂中添加无机盐类，促进钙钒石的生成，可以有效减少形变量，并且增加早强性，从而给这一类固化剂带来新的活力。 　　2）矿渣硅酸盐类固化剂 　　这一类固化剂的元素组成与土壤较为接近，主要是活性硅氧化物、铝氧化物等。它利用活性激发成分促进固化剂水化并产生胶结土壤颗粒的胶凝物质，并且在一定程度上激发土壤颗粒本身的活性，在固化剂和土壤颗粒之间进一步形成有效的作用力，并且保留部分活性成分，在较长的时间内稳定地增加强度。由于这类固化剂采用的是水硬性成分，所以防水抗冻性能较好。这是目前较为成功的土壤固化剂 　　3）高聚物类固化剂 　　这类固化剂种类很多，包括多种树脂、纤维、表面活化剂等。传统的高聚物改良土壤包括水土保持、土壤保湿、疏松土质等，在此基础上，研究发现利用聚合物交联形成立体结构包裹和胶结土粒，或者利用表面活性剂改变土粒表面亲水性质，形成有效的抗水能力在土壤压实的基础上，可以得到较好的抗压强度，从而发展成为一类新的土壤固化剂。 　　4）电离子溶液类固化剂 　　这一类固化剂与高聚物类固化剂有相同的优点，施工方便，成本较低。但是也有较大的缺点，由于施工需要的用水量比较大，所以在北方和西部一些缺水的地方施工存在困难;另外这种固化剂对上壤成分有一定的要求，这也在很大程度上限制了其应用。 　　2固化土路面现场施工质量控制 　　2.1混合料配合比设计 　　1）最佳含水量和最大干密度的确定。对于同一土壤固化剂，不同的掺量引起固化土的最佳含水量和最大干密度变化。试验中只需抗疏力固化土无侧限抗压强度达到0.5MPa即满足施工要求，最后再根据压实度为95%以及不同掺量相应的最大干密度和最佳含水量做无侧限抗压强度试验，比较不同掺加量的无侧限抗压强度之后选出最合适的抗疏力固化剂掺加量。对于最佳含水量，随着固化剂掺量的增大，固化土的最佳含水量增大，对于最大干密度，则是随着掺量的增大而逐渐变小。对于不同土壤固化剂，其固化土的最佳含水量和最大干密度显然不同。 1 / 1 1 / 1