原创 土壤固化剂的应用

　材料科学论文　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。  科技论文