CN112321224A - 一种固化软土拓宽路基的固化剂的制备方法 - Google Patents
一种固化软土拓宽路基的固化剂的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112321224A CN112321224A CN202011125969.3A CN202011125969A CN112321224A CN 112321224 A CN112321224 A CN 112321224A CN 202011125969 A CN202011125969 A CN 202011125969A CN 112321224 A CN112321224 A CN 112321224A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- soft soil
- curing
- curing agent
- cement
- early strength
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 title claims abstract description 112
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 86
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 52
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 claims abstract description 40
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 40
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 29
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000008239 natural water Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims description 11
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 5
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 claims description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 claims description 3
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 claims description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 2
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 7
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 5
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 4
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 4
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 3
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- YSFVTACJNRAKCX-UHFFFAOYSA-M dicalcium nitrate nitrite Chemical compound N(=O)[O-].[Ca+2].[N+](=O)([O-])[O-].[Ca+2] YSFVTACJNRAKCX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 description 2
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- CBOCVOKPQGJKKJ-UHFFFAOYSA-L Calcium formate Chemical compound [Ca+2].[O-]C=O.[O-]C=O CBOCVOKPQGJKKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- PJVPGJABBGSAPM-UHFFFAOYSA-L N1C(=O)NC=2NC(=O)NC2C1=O.[Cl-].[Ca+2].[N+](=O)([O-])[O-].[Ca+2].N(=O)[O-].[Ca+2] Chemical compound N1C(=O)NC=2NC(=O)NC2C1=O.[Cl-].[Ca+2].[N+](=O)([O-])[O-].[Ca+2].N(=O)[O-].[Ca+2] PJVPGJABBGSAPM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- PPNASZAGHDYMFJ-UHFFFAOYSA-M NC(=O)N.[N+](=O)([O-])[O-].[Ca+2].N(=O)[O-].[Ca+2] Chemical compound NC(=O)N.[N+](=O)([O-])[O-].[Ca+2].N(=O)[O-].[Ca+2] PPNASZAGHDYMFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001294 Reinforcing steel Inorganic materials 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- VSGNNIFQASZAOI-UHFFFAOYSA-L calcium acetate Chemical compound [Ca+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O VSGNNIFQASZAOI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001639 calcium acetate Substances 0.000 description 1
- 229960005147 calcium acetate Drugs 0.000 description 1
- 235000011092 calcium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940044172 calcium formate Drugs 0.000 description 1
- 235000019255 calcium formate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004281 calcium formate Substances 0.000 description 1
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- AYDZMXQBPVSCHD-UHFFFAOYSA-N calcium urea dinitrate Chemical compound [Ca++].NC(N)=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O AYDZMXQBPVSCHD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical class Cl* 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000011895 specific detection Methods 0.000 description 1
- MEGWTEGAARKPIW-UHFFFAOYSA-L tricalcium chloride nitrate nitrite Chemical compound [N+](=O)([O-])[O-].[Ca+2].N(=O)[O-].[Ca+2].[Cl-].[Ca+2] MEGWTEGAARKPIW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229960004418 trolamine Drugs 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/04—Portland cements
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
- E01C3/00—Foundations for pavings
- E01C3/04—Foundations produced by soil stabilisation
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
- E02D3/12—Consolidating by placing solidifying or pore-filling substances in the soil
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00017—Aspects relating to the protection of the environment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00732—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for soil stabilisation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Abstract
本发明提供一种固化软土拓宽路基的固化剂的制备方法，该固化剂由包括如下质量分数的原料制成：高钙粉煤灰32%～50%、膨润土5%～25%、水泥5%～15%、重质碳酸钙10%～15%、亲水性纤维1%～10%、早强剂0～3%，先将所述高钙粉煤灰、水泥、重质碳酸钙以及亲水性纤维加入搅拌设备中拌和均匀，然后再加入所述膨润土和早强剂继续搅拌均匀，即可得到本发明所述的固化剂。本发明根据软土的天然含水量不同，选择不同的固化剂配比，明显提高软土地基承载力、减少地基的沉降量及提高路基稳定性；本发明的制备工艺简单，原材料易获取，成本较低，处理后的软土强度高，且合理利用了工业废料，具有较高的应用价值。
Description
技术领域
本发明属于公路路基用固化剂技术领域，具体涉及一种固化软土拓宽路基的固化剂的制备方法。
背景技术
近年来，随着我国交通事业的蓬勃发展，公路交通量逐年递增，一些公路的交通路已逐渐接近饱和交通量。对此，为满足日益增长的交通需求和社会发展的需要，公路改扩建及涉及的路基拓宽工程越来越多，这些公路改扩建项目对提高道路等级和改善路网结构具有较高的技术经济价值。然而，我国大部分地区的普遍存在大量的软土，这些软土区域的地质条件极为复杂，其颗粒含量较细，含水量高、渗透系数小、压缩性高、沉降量大、排水固结稳定性差，软土厚度最高可达30～40m左右。在这类地层上进行路基拓宽时，由于新、老路基的力学性质差异性较大，旧路基在运营多年后经过一定的压密其压缩性得到降低、沉降变形相对稳定，而新路路基的沉降固结时间较短，加之新路路堤后期的自密沉降量通常大于旧路路堤，致使在新老路基的横断面处发生较大的不均匀变形或沉降，这种过大的差异沉降会损害公路的使用性能，进而影响公路的正常运行。工程实践表明，路基拓宽的技术难题主要是减小新老路基之间的差异沉降，并保证新老路基的有效衔接，避免道路通车后路面出现纵、横向裂缝等病害。因此如何控制扩宽路基的不均匀沉降，是设计和施工关注的重点之一。
针对我国大量软土地基不均匀沉降问题，目前主要采用排水固结法、新旧路堤结合处开挖台阶、铺设土工合成材料加筋层以及采用轻质材料填筑路堤等工程技术措施。其中，排水固结法技术主要是通过在地基中打入竖向排水板或袋装砂井，并在地表施加堆载，使得软土地基中的孔隙水在超静孔隙水压力下沿着竖向排水通道，排出到地表，从而使得地基逐渐得到加固和密实；新旧路堤结合处开挖台阶是在旧路路堤填料范围内开挖台阶，该法施工简单，可在一定程度上增强新旧路堤结合处的连接强度；铺设土工合成材料加筋垫层、加筋土路堤是在新路堤填料范围内铺设土工格栅、钢筋网片等材料，以增强填料的整体性和强度；轻质路堤填筑是采用轻质材料作为路堤填料，该法可在很大程度上减轻新填筑路堤的重量，减小新填路堤对旧路堤基础的附加应力，减小路基的固结沉降。
实践证明，上述措施在适宜的工程条件下均取得了较好的加固效果，但仍存一定的不足，如排水固结法的主要缺点是工期太长，由于软土的渗透性极小而导致固结效果差，从而使得加固时间太长，工期延长；新旧路堤结合处开挖台阶法在旧路路堤开挖台阶过程中会形成潜在滑动面，在路基下卧层地质条件较差工况下，并不能有效减少新路基的总沉降量和工后沉降量，而且其成本相对较高；局部加筋处理对新旧路堤差异变形的控制效果有限，常常只能延缓裂缝发展的速率，而不能从根本上阻断裂缝，且该方法施工复杂；轻质路堤填筑费用较高，接触部位存在明显接触面，难以解决路基基础不均匀固结引起的沉降不均匀问题等。
目前，粉喷桩法是大多数设计、施工单位常采用的一种软土地基处理的技术方案，一般是在两侧加宽段采用该法来加固地基，但采用水泥作为固化剂对软土地基的加固效果不明显。为提高固化剂加固软土的强度，一种高效的固化剂对拓宽路基工程显得尤为重要。例如中国专利文献CN107761496A公开了一种粉喷桩加固厚海淤泥拓宽路基的固化剂，按重量份数计，包括如下各组分：高钙粉煤灰25～55；改性超细粒化高炉矿渣微粉40～70；亲水性纤维1～10；早强剂0～3；其通过在固化剂中掺入改性超细粒化高炉矿渣微粉，利用矿渣微粉的吸附能力和与软土拌合的胶结作用，有效提高加固土的强度。此外，由于地区的差异，软土地基的天然含水量存在不同，往往某一配比的固化剂只对某一天然含水量的软土地基具有较好的固化效果，对其他含水量的软土固化效果较差，一种针对不同含水量软土的固化剂配比对工程具有重要的意义。
发明内容
为有效解决目前现有技术中存在的上述问题和不足之处，本发明提供一种固化软土拓宽路基的固化剂的制备方法，不仅能够有效固化不同含水量的软土，而且充分利用工业废料，制备工艺简单，容易实施，能够有效控制地基拓宽工程中的地基沉降。
本发明的目的是通过采用如下的技术方案来实现的。
本发明所述的一种固化软土拓宽路基的固化剂的制备方法，其特征在于，所述固化剂由包括如下质量分数的原料制成：高钙粉煤灰32％～50％、膨润土5％～25％、水泥5％～15％、重质碳酸钙10％～15％、亲水性纤维1％～10％、早强剂0～3％；根据软土的天然含水量称取各原材料，先将所述高钙粉煤灰、水泥、重质碳酸钙以及亲水性纤维加入搅拌设备中拌和均匀，然后再加入所述膨润土和早强剂继续搅拌均匀，即可得到本发明所述的固化剂。
优选地，当软土的天然含水量w为50％≤w＜60％时，所述固化剂由包括如下质量分数的原料制成：高钙粉煤灰45％～48％、膨润土16％～20％、水泥15％～17％、重质碳酸钙10％～12％、亲水性纤维8％～10％、早强剂1％～3％；更优选地，由包括如下质量分数的原料制成：高钙粉煤灰46％、膨润土20％、水泥15％、重质碳酸钙10％、亲水性纤维8％、早强剂1％；
当软土的天然含水量w为60％≤w＜70％时，所述固化剂由包括如下质量分数的原料制成：高钙粉煤灰48％～50％、膨润土12％～15％、水泥12％～15％、重质碳酸钙12％～15％、亲水性纤维7％～9％、早强剂1％～3％；更优选地，由包括如下质量分数的原料制成：高钙粉煤灰50％、膨润土12％、水泥12％、重质碳酸钙15％、亲水性纤维9％、早强剂2％；
当软土的天然含水量w为70％≤w＜80％时，所述固化剂由包括如下质量分数的原料制成：高钙粉煤灰38％～40％、膨润土16％～21％、水泥12％～15％、重质碳酸钙15％～17％、亲水性纤维7％～9％、早强剂1％～3％；更优选地，所述固化剂由包括如下质量分数的原料制成：高钙粉煤灰40％、膨润土21％、水泥12％、重质碳酸钙15％、亲水性纤维9％、早强剂3％；
所述膨润土为活性白土、有机膨润土、天然漂白土以及膨润土矿中的一种或两种；
所述水泥包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、硅酸盐大坝水泥中的一种或几种，避免使用火山灰质硅酸盐水泥；优选地，所述的水泥强度等级采用52.5R；
所述亲水性纤维包括棉纤维、麻纤维以及粘胶纤维中的一种或几种；
所述早强剂为氯盐早强剂、硫酸盐早强剂、硝酸盐早强剂和有机物早强剂中的一种或两种以上的组合物；所述氯盐早强剂包括氯化钙、氯化钠、氯化铝；所述硫酸盐早强剂包括硫酸钠、硫酸钾和硫酸钙；所述硝酸盐早强剂包括亚硝酸钙-硝酸钙、硝酸钙-尿素、亚硝酸钙-硝酸钙-尿素、亚硝酸钙-硝酸钙-氯化钙以及亚硝酸钙-硝酸钙-氯化钙-尿酸；所述有机物早强剂包括三乙醇胺、甲酸钙、乙酸钙。
优选地，本发明所述的一种固化软土拓宽路基的固化剂的制备方法，其特征在于，根据软土的天然含水量称取各原材料，先将所述高钙粉煤灰、水泥、重质碳酸钙以及亲水性纤维加入搅拌设备中拌和均匀，然后再加入所述膨润土和早强剂继续搅拌均匀，即可得到本发明所述的固化剂。
本发明所述的固化剂与需要固化的软土，按照固化剂：软土＝1:(9～11)的比例进行充分搅拌，即可达到固化软土的目的。
本发明的配方中，高钙粉煤灰和水泥的掺入，可有效增强与软土拌和后颗粒之间的胶结作用，极大地提高了软土的强度，能够提高拌和物的后期强度增进率；膨润土具有较强的吸附性和膨胀性，可有效增强土体颗粒之间的吸附能力；早强剂的掺入，可加速水泥水化速度，增强拌合物早期强度，而且具有一定减水增强功能。
与现有的其他固化剂相比，本发明的固化软土拓宽路基的固化剂具有如下有益效果：
本发明中采用膨润土、水泥、重质碳酸钙，市场化水平更高来源广泛，利于在工程应用在更大地域范围上推广；根据软土的天然含水量不同，选择不同的固化剂配比，明显提高软土地基承载力、减少地基的沉降量及提高路基稳定性；该固化剂不仅适用于软土地基条件的公路拓宽工程，而且还可应用于铁路、工业与民用建筑和水利港口等行业的软土地基处理，具有广泛的适用性。本发明的制备工艺简单，原材料易获取，成本较低，处理后的软土强度高，且合理利用了工业废料，具有较高的应用价值。
具体实施方式
本技术领域的一般技术人员应当认识到本实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实施范围内对实施例进行变换、变型都可在本发明权利要求的范围内。
实施例1
实施例1中软土的天然含水量为50％，一种固化软土拓宽路基的固化剂，由包括如下质量分数的原料制成：高钙粉煤灰46％、膨润土(有机膨润土)20％、强度等级52.5R的硅酸盐水泥15％、重质碳酸钙10％、亲水性纤维(麻纤维)8％、早强剂(硫酸钙)1％。
先将高钙粉煤灰、水泥、重质碳酸钙以及亲水性纤维加入搅拌机中拌和均匀，然后再加入膨润土和早强剂继续搅拌均匀，即可得到该固化剂。
按照固化剂：软土＝1:10的比例将固化剂与软土进行充分搅拌，即可达到固化软土的目的。
实施例2
实施例2中软土的天然含水量为55％，一种固化软土拓宽路基的固化剂，由包括如下质量分数的原料制成：高钙粉煤灰45％、膨润土(活性白土)16％、强度等级52.5R的普通硅酸盐水泥18％、重质碳酸钙12％、亲水性纤维(棉纤维)8％、早强剂(亚硝酸钙-硝酸钙)1％。
先将高钙粉煤灰、水泥、重质碳酸钙以及亲水性纤维加入搅拌机中拌和均匀，然后再加入膨润土和早强剂继续搅拌均匀，即可得到该固化剂。
按照固化剂：软土＝1:11的比例将固化剂与软土进行充分搅拌，即可达到固化软土的目的。
实施例3
实施例3中软土的天然含水量为60％，一种固化软土拓宽路基的固化剂，由包括如下质量分数的原料制成：高钙粉煤灰50％、膨润土(活性白土：有机膨润土＝1:1)12％、强度等级52.5R的普通硅酸盐水泥12％、重质碳酸钙15％、亲水性纤维(棉纤维)9％、早强剂(亚硝酸钙-硝酸钙-尿素)2％。
先将高钙粉煤灰、水泥、重质碳酸钙以及亲水性纤维加入搅拌机中拌和均匀，然后再加入膨润土和早强剂继续搅拌均匀，即可得到该固化剂。
按照固化剂：软土＝1:10的比例将固化剂与软土进行充分搅拌，即可达到固化软土的目的。
实施例4
实施例4中软土的天然含水量为65％，一种固化软土拓宽路基的固化剂，由包括如下质量分数的原料制成：高钙粉煤灰48％、膨润土(有机膨润土)15％、强度等级52.5R的硅酸盐水泥16％、重质碳酸钙12％、亲水性纤维(麻纤维)7％、早强剂(硫酸钾：硫酸钙＝2:1)2％。
先将高钙粉煤灰、水泥、重质碳酸钙以及亲水性纤维加入搅拌机中拌和均匀，然后再加入膨润土和早强剂继续搅拌均匀，即可得到该固化剂。
按照固化剂：软土＝1:9的比例将固化剂与软土进行充分搅拌，即可达到固化软土的目的。
实施例5
实施例5中软土的天然含水量为70％，一种固化软土拓宽路基的固化剂，由包括如下质量分数的原料制成：高钙粉煤灰40％、膨润土(有机膨润土：天然漂白土＝1:2)21％、硅酸盐大坝水泥12％、重质碳酸钙15％、亲水性纤维(麻纤维：粘胶纤维＝1:1)9％、早强剂(三乙醇胺)3％。
先将高钙粉煤灰、水泥、重质碳酸钙以及亲水性纤维加入搅拌机中拌和均匀，然后再加入膨润土和早强剂继续搅拌均匀，即可得到该固化剂。
按照固化剂：软土＝1:10的比例将固化剂与软土进行充分搅拌，即可达到固化软土的目的。
实施例6
实施例6中软土的天然含水量为75％，一种固化软土拓宽路基的固化剂，由包括如下质量分数的原料制成：高钙粉煤灰38％、膨润土(膨润土矿粉)16％、强度等级52.5R的硅酸盐水泥20％、重质碳酸钙16％、亲水性纤维(麻纤维)7％、早强剂(硫酸钙：三乙醇胺＝1:1)3％。
先将高钙粉煤灰、水泥、重质碳酸钙以及亲水性纤维加入搅拌机中拌和均匀，然后再加入膨润土和早强剂继续搅拌均匀，即可得到该固化剂。
按照固化剂：软土＝1:10的比例将固化剂与软土进行充分搅拌，即可达到固化软土的目的。
对比例1～4
对比例1～4均为实施例1的对比例，其原料和实施例1相同，组分的比例见表1，制备方法同实施例1。
将实施例1～6和对比例1～4所得到的固化软土拓宽路基的固化剂进行性能检测，具体检测方法为：无侧限抗压强度的试样为直径5cm、高度10cm的圆柱体试样，采用YSH-2型无侧限压力仪进行无侧限抗压强度试验，试样步骤根据GB/T50123进行，采取三组试样进行平行试验，测试结果取三组试样结果的平均值，列于表1中。
表1性能检测结果表
由表1检测结果可知，本发明所得到的软土固化剂具有较好的固化效果，能够实现软土地基就地加固，对软土地基拓宽工程具有较高应用价值。
针对某一含水率的软土样配制得到的固化剂，其各组分含量保持恒定，当增加或降低某一组分的含量时，则会导致其无侧限抗压强度降低。以实施例1为例，改变水泥组分含量，对所得固化剂的性能进行检测。结果表明，当水泥含量为10％时，试样的无侧限抗压强度为450kPa；当水泥含量为12％时，试样的无侧限抗压强度为457kPa；当水泥含量为19％时，试样的无侧限抗压强度为462kPa；当水泥含量为22％时，试样的无侧限抗压强度为465kPa。因此，本发明所得到的软土固化剂其各组分含量需严格按照一定的比例配置，改变某一组分的含量会降低其固化效果，影响其应用价值。
Claims (5)
1.一种固化软土拓宽路基的固化剂的制备方法，其特征在于，所述固化剂由包括如下质量分数的原料制成：高钙粉煤灰32%～50%、膨润土5%～25%、水泥5%～15%、重质碳酸钙10%～15%、亲水性纤维1%～10%、早强剂0～3%；根据软土的天然含水量称取各原材料，先将所述高钙粉煤灰、水泥、重质碳酸钙以及亲水性纤维加入搅拌设备中拌和均匀，然后再加入所述膨润土和早强剂继续搅拌均匀，即可得到本发明所述的固化剂。
2.根据权利要求1所述的固化软土拓宽路基的固化剂的制备方法，其特征在于，当软土的天然含水量w为50%≤w＜60%时，所述固化剂由包括如下质量分数的原料制成：高钙粉煤灰45%～48%、膨润土16%～20%、水泥15%～17%、重质碳酸钙10%～12%、亲水性纤维8%～10%、早强剂1%～3%。
3.根据权利要求1所述的固化软土拓宽路基的固化剂的制备方法，其特征在于，当软土的天然含水量w为60%≤w＜70%时，所述固化剂由包括如下质量分数的原料制成：高钙粉煤灰48%～50%、膨润土12%～15%、水泥12%～15%、重质碳酸钙12%～15%、亲水性纤维7%～9%、早强剂1%～3%。
4.根据权利要求1所述的固化软土拓宽路基的固化剂的制备方法，其特征在于，当软土的天然含水量w为70%≤w＜80%时，所述固化剂由包括如下质量分数的原料制成：高钙粉煤灰38%～40%、膨润土16%～21%、水泥12%～15%、重质碳酸钙15%～17%、亲水性纤维7%～9%、早强剂1%～3%。
5.根据权利要求1所述的固化软土拓宽路基的固化剂的制备方法，其特征在于，所述膨润土为活性白土、有机膨润土、天然漂白土以及膨润土矿中的一种或两种；所述水泥包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、硅酸盐大坝水泥中的一种或几种，避免使用火山灰质硅酸盐水泥；所述亲水性纤维包括棉纤维、麻纤维以及粘胶纤维中的一种或几种；所述早强剂为氯盐早强剂、硫酸盐早强剂、硝酸盐早强剂和有机物早强剂中的一种或两种以上的组合物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011125969.3A CN112321224A (zh) | 2020-10-20 | 2020-10-20 | 一种固化软土拓宽路基的固化剂的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011125969.3A CN112321224A (zh) | 2020-10-20 | 2020-10-20 | 一种固化软土拓宽路基的固化剂的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112321224A true CN112321224A (zh) | 2021-02-05 |
Family
ID=74311060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011125969.3A Pending CN112321224A (zh) | 2020-10-20 | 2020-10-20 | 一种固化软土拓宽路基的固化剂的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112321224A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117658577A (zh) * | 2023-12-05 | 2024-03-08 | 广州市市政工程试验检测有限公司 | 一种基于垃圾焚烧二次底渣的软土固化剂及其制备方法与应用 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102583952A (zh) * | 2012-03-14 | 2012-07-18 | 天津市市政工程设计研究院 | 一种淤泥固化剂 |
| CN107761496A (zh) * | 2017-10-13 | 2018-03-06 | 北京市政建设集团有限责任公司 | 一种粉喷桩加固厚海淤泥拓宽路基的固化剂及其制作方法 |
-
2020
- 2020-10-20 CN CN202011125969.3A patent/CN112321224A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102583952A (zh) * | 2012-03-14 | 2012-07-18 | 天津市市政工程设计研究院 | 一种淤泥固化剂 |
| CN107761496A (zh) * | 2017-10-13 | 2018-03-06 | 北京市政建设集团有限责任公司 | 一种粉喷桩加固厚海淤泥拓宽路基的固化剂及其制作方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117658577A (zh) * | 2023-12-05 | 2024-03-08 | 广州市市政工程试验检测有限公司 | 一种基于垃圾焚烧二次底渣的软土固化剂及其制备方法与应用 |
| CN117658577B (zh) * | 2023-12-05 | 2024-06-18 | 广州市市政工程试验检测有限公司 | 一种基于垃圾焚烧二次底渣的软土固化剂及其制备方法与应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101545234A (zh) | 利用建筑垃圾修筑路基和基层的方法 | |
| Bakaiyang et al. | Re-use in road construction of a Karal-type clay-rich soil from North Cameroon after a lime/cement mixed treatment using two different limes | |
| CN101255040A (zh) | 用建筑废弃物制备再生筑路材料及其制备方法和施工方法 | |
| CN110528350B (zh) | 市政道路施工方法 | |
| CN106116395A (zh) | 一种作为道路底基层填料的无机结合料稳定土及其配制方法 | |
| CN112028591A (zh) | 一种赤泥基现浇轻质土直立式路基的施工方法 | |
| Sharma | Laboratory study on sustainable use of cement–fly ash–polypropylene fiber-stabilized dredged material | |
| CN105801029B (zh) | 一种混凝土新生产方法 | |
| CN110510958A (zh) | 一种基于建筑垃圾的地铁填充砂浆 | |
| CN104449746B (zh) | 一种土壤固化剂及其使用方法和应用 | |
| CN113929365A (zh) | 一种自密实固化土及其使用方法 | |
| CN113652915B (zh) | 一种道路施工工艺 | |
| WO2016130144A1 (en) | Stabilizing soil | |
| Akbulut et al. | Modification of hydraulic conductivity in granular soils using waste materials | |
| CN102444116A (zh) | 一种建筑垃圾再生骨料素砼桩及其地基处理方法 | |
| CN112321224A (zh) | 一种固化软土拓宽路基的固化剂的制备方法 | |
| CN112321225A (zh) | 一种固化软土拓宽路基的固化剂 | |
| Li et al. | Strength and load-bearing behaviors of cement-industrial by-products solidified crust layer over soft subsoil | |
| CN112794682A (zh) | 一种掺有高硅型铁尾矿的预拌流态固化土及其制备方法 | |
| CN116655305A (zh) | 再生骨料复合稳定土及其配比设计方法、制作方法 | |
| CN115573213A (zh) | 高液限黏土路基结构及施工方法 | |
| Kumar et al. | Effect of lime (content &duration) on strength of cohesive soil | |
| Kumar et al. | Use of lime cement stabilized pavement construction | |
| Wu et al. | Experimental study of reservoir siltation as CLSM for backfill applications | |
| Gao et al. | Experimental study on the engineering characteristics of modified silt in the Yellow River alluvial plain |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210205 |