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在公路工程中的應(yīng)用在筑路過(guò)程中,加入一定比例的土壤固化劑后,可以得到高質(zhì)量的半剛性路面基層材料,使路基得到硬化加固。它可以解決筑路過(guò)程中遇到的軟弱地基問(wèn)題,對(duì)控制公路的沉降有著重要作用。摻入土壤固化劑的路基,具有穩(wěn)定性好、強(qiáng)度高、收縮率小的優(yōu)點(diǎn),有利于整個(gè)路面結(jié)構(gòu)工作在彈性階段,對(duì)保持路面的使用性能和延長(zhǎng)路面的使用壽命都有重要意義。土壤固化劑具有很強(qiáng)的耐干濕循環(huán)能力,在受到氣候變化影響處于干濕交替變化狀態(tài)時(shí),仍能保持很好的穩(wěn)定性。正是由于這些優(yōu)點(diǎn),近些年來(lái),土壤固化劑在公路工程中得到了廣泛的應(yīng)用。新鄉(xiāng)至長(zhǎng)垣高速公路第3合同段,采用土壤固化劑改良砂土地基施工,2006年11月開(kāi)工,2007年1月竣工,通過(guò)檢驗(yàn)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。由于土壤固化劑的固化性能,使得工程用量與水泥相比要少得多,因而節(jié)約了材料成本。經(jīng)過(guò)土壤固化劑處理過(guò)的土壤,其強(qiáng)度、密實(shí)度、回彈模量、彎沉值、CBR等性能都得到了很大的提高?;葜菽酀{固化劑處理設(shè)備
(7)固化土原位處理—攪拌設(shè)備:淤泥固化工程采用強(qiáng)力攪拌頭固化系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)固化設(shè)備可直接在淤泥軟基施工,不受施工條件限制,不需臨建設(shè)施。同時(shí)施工材料以廢治廢,節(jié)能減排,避免對(duì)淤泥進(jìn)行開(kāi)挖換填。利用石粉對(duì)固化區(qū)域進(jìn)行劃分區(qū)域,之后利用強(qiáng)力攪拌頭內(nèi)的三維立體的轉(zhuǎn)動(dòng)及錐形噴料口有效的噴射,將固化劑與原位土攪拌混合,同時(shí)利用自動(dòng)定量供料系統(tǒng)控制處理過(guò)程中的固化劑用量,然后用攪拌頭再次對(duì)整個(gè)固化區(qū)域松翻的土體表面攪拌。攪拌完畢后,進(jìn)行初步整平和預(yù)壓并養(yǎng)護(hù)?;葜菽酀{固化劑處理設(shè)備土壤固化劑還在石油工程及防塵固沙工程中得到了成功應(yīng)用。
1土壤固化劑分類(lèi)及其固化機(jī)理不同類(lèi)型的土壤固化劑與土壤作用的機(jī)理各不相同,但其本質(zhì)都是通過(guò)固化劑的添加改變土體架構(gòu),增強(qiáng)土壤顆粒相互作用,進(jìn)而提升土體強(qiáng)度。1.1無(wú)機(jī)類(lèi)土壤固化劑對(duì)于無(wú)機(jī)類(lèi)土壤固化劑,該類(lèi)材料一般為固體粉末,以石灰、水泥、礦渣和硅酸鹽等為主要成分。該類(lèi)材料與水接觸后可發(fā)生水化反應(yīng),產(chǎn)生水化硫酸鈣、水化硅酸鈣等凝膠產(chǎn)物,該產(chǎn)物部分與土壤中礦物活性成分絡(luò)合連接土壤顆粒,部分通過(guò)自身固化生產(chǎn)骨架結(jié)構(gòu),進(jìn)而固化土體,穩(wěn)定土壤。此外,無(wú)機(jī)類(lèi)土壤固化劑與水作用后會(huì)釋放鈣、鎂、鋁等高價(jià)陽(yáng)離子,它們會(huì)與土壤膠體顆粒吸附層中的低價(jià)鈉離子或鉀離子發(fā)生離子交換,減弱土壤膠體顆粒中雙電層的厚度,破壞土壤顆粒表面的吸附水膜,進(jìn)而降低土壤膠體顆粒間的排斥作用,促進(jìn)土顆粒間的凝結(jié)。
淤泥固化技術(shù)概述淤泥固化是使淤泥、土壤固化劑與水之間發(fā)生一系列的水解和水化反應(yīng),產(chǎn)生膠結(jié)土顆粒的膠凝物質(zhì)、結(jié)晶物質(zhì)等,同時(shí)通過(guò)激發(fā)劑激發(fā)土壤顆粒本身的活性使其參與反應(yīng),使淤泥具備一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等特性,且在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)強(qiáng)度能夠穩(wěn)定的增長(zhǎng)。固化土的使用可解決場(chǎng)地內(nèi)部分土方平衡的問(wèn)題,淤泥回收再利用盡量避免外運(yùn)、堆放問(wèn)題,環(huán)保經(jīng)濟(jì)優(yōu)化;固化處理,便于開(kāi)挖,節(jié)省開(kāi)挖成本;高含水率淤泥-固化劑的效果更好;減少有限資源的浪費(fèi),生態(tài)環(huán)保。對(duì)于原本進(jìn)行土石方回填的路基、停車(chē)場(chǎng)、廣場(chǎng)地基,現(xiàn)采用淤泥固化土進(jìn)行替代,減少了石料等不可再生資源的使用。這些優(yōu)點(diǎn)使得淤泥固化技術(shù)在軟基處理中的應(yīng)用日益變多。復(fù)合穩(wěn)定土能夠?qū)崿F(xiàn)就地取材,具有施工方便、工期短、成本低廉和路用技術(shù)指標(biāo)優(yōu)良等特點(diǎn)。
土壤固化劑的固化原理
土壤固化劑首先與水發(fā)生反應(yīng),生成水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣、水化硫酸鈣等凝膠狀的水化物,這些水化物與士壤中礦物的活性成分反應(yīng)生成片狀、纖維狀或針狀晶體,互相交錯(cuò),增進(jìn)土壤粒子之間的連接,在土壤中形成穩(wěn)定網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),使固化土體結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固,有的還生成膨脹性物質(zhì),能填充網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)之間的孔隙或者改善土壤中的孔隙結(jié)構(gòu),提高土壤強(qiáng)度。經(jīng)過(guò)土壤固化劑處理過(guò)的土壤,其強(qiáng)度、密實(shí)度、回彈模量、彎沉值、CBR、剪切強(qiáng)度等性能都得到了很大的提高,從而延長(zhǎng)了道路的使用壽命,節(jié)省了工程維修成本,經(jīng)濟(jì)環(huán)境效益俱佳。 有利于整個(gè)路面結(jié)構(gòu)工作在彈性階段,對(duì)保持路面的使用性能和延長(zhǎng)路面的使用壽命都有重要意義。惠州泥漿固化劑處理設(shè)備
高濃縮、用量少、運(yùn)輸費(fèi)用低,供應(yīng)半徑大;干燥室溫下可儲(chǔ)存至1年?;葜菽酀{固化劑處理設(shè)備
(6)固化土養(yǎng)護(hù):固化土施工完成后應(yīng)覆蓋草墊、薄膜或土工布等進(jìn)行養(yǎng)護(hù),不得采用灑水方式養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)期間固化土路基表面不得有積水現(xiàn)象。若采用草墊養(yǎng)護(hù),草墊應(yīng)完全覆蓋并保持草墊濕潤(rùn);若采用薄膜進(jìn)行保養(yǎng),在保持路表面及邊坡濕潤(rùn)的前提下,覆蓋薄膜養(yǎng)護(hù)即可。路基養(yǎng)護(hù)齡期宜大于14d,若固化土路基養(yǎng)護(hù)得當(dāng),土體強(qiáng)度增長(zhǎng)較快,養(yǎng)護(hù)齡期可大于7d。整個(gè)養(yǎng)護(hù)期,淤泥固化土的強(qiáng)度處于不斷地增長(zhǎng)狀態(tài),在其養(yǎng)護(hù)未達(dá)到要求養(yǎng)護(hù)齡期之前,應(yīng)禁止各類(lèi)車(chē)輛通行,尤其是重載車(chē)?;葜菽酀{固化劑處理設(shè)備