土壤固化剂的应用

来源：职称驿站所属分类：材料科学论文
发布时间：2011-05-25浏览：67次

　　摘要：结合公路施工的应用，土壤固化剂的发展历程以及施工应用在实际操作上取得很大的成功，以及在质量要求及检查验收上的要求。
　　关键词：固化剂，固化土，施工工艺，质量要求，检查验收
　　1引言
　　土壤固化剂是一种目前应用较广的高新材料，是掺入土壤中的外加剂，掺加到土壤中能够使土壤成为稳固持久的固化土，可广泛地应用于土壤材料的固化。掺有固化剂的土壤具有强度及稳定性高的特点，是一种优质的外加剂材料；用其稳定各种土壤均能满足各等级公路路基顶层施工技术规范要求。
　　固化剂作为一种新型材料，目前在工程建设中已得到广泛应用。土壤固化剂在公路上最早使用的是瑞典和前苏联，后来在美国、日本等国家也大量开发研制使用此种材料，并且在日本、美国、加拿大、澳大利亚和欧洲都有成熟的固化剂在高速公路中的施工经验。其施用范围广，性能稳定表现在：适用于各类路基的土壤加固；固化强度可以调整，能满足不同路基结构层要求，有利于加快施工进度，就地取材，减少建筑耗材的运量，无环境污染等。土壤固化剂的市场应用价值正在于此，它的工程材料是可就地取材的道路路基施工用土，工程综合造价比同类性能的道路结构层节约30％以上。
　　2施工工艺
　　2.1一般规定
　　取现场土样测定天然含水量及土的液、塑限数值并进行标准击实试验确定最佳含水量和最大干密度。采用现场土及设计要求配比进行7d无侧限抗压强度试验，以备现场施工检测使用。细粒土应尽可能粉碎，土块最大尺寸不应大于15mm。配料应准确，路拌法施工时，石灰、水泥应摊铺均匀，洒水、拌和应均匀。应在混合料处于最佳含水量或略小于最佳含水量（1%~2%）时进行碾压，直到达到设计要求的压实度为止。应严格控制各层厚度和高程，其路拱横坡应与面层一致。必须保湿养生，不应使各处理层表面干燥，也不应忽干忽湿。
　　2.2固化土施工工艺
　　2.2.1施工前准备
　　施工前测层下的土方路基面层的回弹弯沉值和压实度，以确保其稳定、密实、平整，按设计的路拱，测回弹弯沉代表值,满足BZZ-100标准的设计要求，然后路基上土，平地机找平后压路机进行静压压实度达到90%，土方略高于设计路基顶层2-3cm。测量恢复中线，直线段每15~20m设一桩，平曲线段每10~15m设一桩，并在两侧固化剂处理层边缘设指示桩，在两侧指示桩上明显标记出固化处理层边缘的设计高。
　　2.2.2备料及拌和混合料
　　将现场所需固化素土进行晒晾。土中树根、草皮和杂物应清除干净，不应将不合格的土采集一起。根据固化处理层的宽度、厚度及预定的干密度、石灰剂量、固化剂剂量，计算路段需要的干燥土数量，计算每一立方米固化处理土需要的石灰用量和固化剂用量。在预定堆料的场地堆放满足要求的现场素土，将晒晾的土和石灰先干拌1-2遍，在堆拌过程中使大粒径土自然滑落，然后用推土机排压、碾碎，如此反复数遍。干拌数遍后加水拌和，含水量宜大于最佳值，使混合料运到现场摊铺后碾压时的含水量不小于最佳值，拌和至均匀（应不少于3遍）、灰土最大粒径不超过15mm为止，闷放1-2天。测定混合料的含水量，按路邦EN-1土壤固化剂稀释液中掺水量＝（石灰土最佳含水量－石灰土实际含水量）×石灰土总重量计算，再根据固化剂占干土重量比确定加入固化剂浓缩液的用量，用固化剂浓缩液重量：固化剂稀释液中掺水量确定固化剂稀释比例。用水罐将固化剂浓缩液按比例稀释，采用压力式洒水车或喷管式洒水车均匀喷洒灰土中，待掺入固化剂40分钟后继续拌和，应不少于3遍，直到均匀。
　　2.2.3摊铺整平
　　将拌和好的混合料运到道路中进行摊铺，立即用平地机整形。在直线段，平地机由两侧向路中心进行刮平；在平曲线，平地机由内侧向外侧进行刮平。用推土机在初平的路段上快速排压一遍，以暴露潜在的不平整。对于局部低洼处，应将其表层5cm以上翻松，并用新拌和的混合料进行找平。再用平地机整形一次，应将高出的料直接刮出路外，不应形成薄层填补现象。每次整形都应达到规定的坡度和路拱，并应注意接缝必须顺适平整。在整形过程中，严禁任何车辆通行，并保持无明显颜色不一现象。
　　2.2.4碾压
　　整形后，当混合料的含水量为最佳含水量（＋1%~+2%）时，应立即用轻型压路机并配合12吨压路机全宽内进行碾压，静压两遍后，采用18t以上三轮压路机进行碾压（不挂振），碾压时应由两侧向路中心碾压，需重叠1/2轮宽，后轮必须超过两段的接缝处，一般需碾压6～8遍。压路机的碾压速度，头两遍以1.5～1.7km/h为宜，以后以2.0～2.5km/h为宜。应使各部分碾压到的次数尽量相同，路面的两侧应多压2~3遍。严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上调头或急刹车，应保证固化处理层表面不受破坏，碾压过程中，固化处理层的表面应始终保持湿润，如水分蒸发过快，应及时补洒少量的水，但严禁洒大水碾压。在碾压结束之前，用平地机再终平一次，使其纵向顺适，路拱符合设计要求。终平应仔细进行，必须将局部高出部分刮除并扫出路外；对局部低洼之处，不再进行找补，可留待铺筑上层时处理。
　　2.2.5养生
　　混合料碾压完成后进行7天的洒水养生，不应过湿或忽干忽湿，每次洒水后，应用两轮压路机将表层压实。在养生期间未采用覆盖措施的固化处理层，除洒水车外，应封闭交通。如塑性指数过大，为防止出现裂缝，洒水养生不得间断，尤其在高温天气下。
　　3质量要求与检查验收
　　3.1一般规定
　　施工中，应建立健全工地试验、质量检查以及工序间的交接验收等规章制度。试验、检测、验收，应做到原始记录齐全、数据准确和资料完整。施工单位应设有对所用材料进行压实度、平整度等各项室内试验的试验室和工地检测的设备和仪器。每道工序完成后，均应进行检查验收，合格后方可进行下道工序。经检测不合格的，应进行翻修，达到合格要求。
　　3.2材料试验
　　固化处理层使用的原材料，其试验项目和方法应符合表3.2.1的规定。
　　固化处理层材料的试验项目和方法表3.2.1
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　　固化处理层应按表3.2.2所列项目进行试验。
　　固化处理层混合料的试验项目表3.2.2

　　3.3质量要求
　　施工过程中的质量要求应包括外形尺寸的控制和检查以及质量的控制和检查。外形尺寸的测量频率和质量标准应符合表3.3.1的规定。
　　外形管理的测量频率和质量标准表3.3.1

　　施工单位应进行质量控制。质量控制的项目、频率和标准应符合表3.3.2的规定。
　　质量控制的项目、频率和标准表3.3.2

　　4施工注意事项
　　4.1现场拌和灰土时一定要保证灰土粒径不大于15mm，且要把灰土中的杂质、未消解的灰块、石块、大粒径灰块剔除干净；
　　4.2不要直接在土壤中加入EN-1浓缩液，要按150~200：1或更高的体积比用水稀释EN-1浓缩液，稀释浓溶液时，应把EN-1浓缩液加入水中，不要把水加到EN-1浓缩液中；
　　4.3整型后的混合料应在最佳含水量时压实，当表层含水量不足时，应洒水再进行碾压。
　　4.4碾压时下层不能挂振进行碾压，上层可进行强振碾压。
　　4.5混合料碾压成型后，不应忽干忽湿，养护期不应少于7天，且由于本工程土壤的特殊性，洒水养生不能间断，未达到强度要求之前，禁止各类车辆通行。