| 工程前沿 | Engineering Frontiers
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2020年第7期
基金项目：绍兴市科技局科技计划项目（2017702）
作者简介：陆惠平，女，本科，高级工程师，研究方向：路基路面工程。
立磨衬板
建筑弃土无机复合固化技术在道路工程中的应用*
陆惠平1，邢 渊1，肖景平1，江训利2，黄志义2
测井车（1.华汇工程设计集团有限公司，浙江 绍兴 312000；2.浙江大学交通工程研究所，浙江 杭州 310058）
止吠项圈
摘 要：文章介绍了一种新型的HCL 无机复合固化剂，并阐述了其基本力学性能。通过无侧限抗压强度和劈裂强度试验得知，随着HCL 固化剂掺量和龄期的增加，固化土强度不断增大，且早期强度发展较快，抗裂性能较好，7d 强度基本满足路基力学性能要求。为验证固化废弃细粒土路基填料的路用性能，采用 分层连续施工工艺铺设试验段，发现施工质量的有效控制关键在于严格控制含水率、拌料均匀性、保证充分压实度。关键词：固化土；HCL 固化剂；力学性能；试验段；施工工艺中图分类号：U416.2 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2020）07-0012-03
1 概述
随着我国矿山资源保护力度的增大以及建筑工程的增多，许多地区传统筑路材料（宕渣、塘渣等）大量短缺。利用土壤固化技术将大量建筑弃土进行固化，用作道路路基及基层填料，成为解决筑路填料短缺的有效途径。土壤固化技术是指在土壤中添加一定量的增强土颗粒黏结和固化的材料，改善和提高土壤工程技术性能。至今为止，土壤固化技术已形成了一门综合结构力学、胶体化学、土壤化学等理论的综合性交叉学科。通常土的固化剂按土壤固化剂材料种类来分，可以分为无机固化剂、有机固化剂、离子类固化剂和生物酶类固化剂等。无机类土壤固化剂主要指采用水泥、石灰、粉煤灰、高炉矿渣、电石渣等无机结合料为主固化剂而组成。当前我国路基土的无机固化剂主要采用水泥和石灰以及矿渣等，但由于水泥土存在收缩较大、容易开裂等弱点，土石灰土早期强度相对较低、水稳定性较差。文章介绍一种HCL 新型的无机固化材料，克服了传统无机固化剂的容易开裂和水稳定性差等弱点，具有很好的工程应用价值。
HCL 无机复合固化剂是以水泥、石灰等为主要固化组分，通过引入活性激发组分、抗裂组分、水稳定
性组分以及土壤修复组分（可选，针对重金属污染土），以降低黏土矿物反应活化能，增强胶凝材料在各类土体中水化硬化反应活性，提高水化硅酸钙（CSH ）和水化铝酸钙（CAH ）等凝胶相含量。该材料与传统水泥土、石灰土相比，水稳定性和开裂性能具有较为明显的增强，能较好地适用于南方多雨地区或地下水位较高的地区。HCL 固化剂还具有适用性广、对土质要求低的特点，能固化淤泥质土、粉土、尾矿以及各类建筑弃土等，具有较好的市场推广前景。
2 材料试验及方法
三相混合步进电机
2.1 试验材料
试验用土取自绍兴某工地建筑弃土，取土深度为2m 以下，为粉土。经50℃恒温鼓风干燥箱烘干至恒重，过4.75mm 筛后得到试验备用土样。根据《公路土工试验规程》（JTG E40—2007）测试其基本的物理指标，测试结果如表1所示。
固化剂材料为HCL 系列中粉土类无机复合固化剂，主要为水泥和石灰以及其它外加剂。试验用水泥为“钱潮牌”325号普通硅酸盐水泥，石灰为杭州拓海新材料有限公司生产的磨细的熟石灰粉，其化学具体组成如表2所示，微观形貌图如图1所示。从图1中可以看出，水泥和石灰主要由不同颗粒大小、形状不规则的碎屑状颗粒组成。
2.2 试验方法
（1）试件制作及养护。根据《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTG E51—2009）等相关标准规范要求进行制样，试样采用50mm ×50mm 的圆柱型试模。根据高速公路、一级公路的压实度要求，试验压实度选择95%。制样完成后，将试样放置在标准养护室内养护至龄期。
（2）力学性能试验。无侧限抗压强度试验参照《公路土工试验规程》（JTG E40—2007），采用万能试验机，控制轴向应变速率为1mm/min 。养护至龄期时，提前1d 取出浸水，浸水24h 后再进行无侧限抗压。本次试验测定7d 和28d 龄期固化土的无侧限抗压强度。间接抗拉强度试验（劈裂试验）参照相关规程进行，试验用的劈裂夹具压条宽度为6.35mm ，半径为25mm 。试件养护至27d 取出并浸水，浸水1d 后取出，试验过程保持加载速率为1mm/min 。
3 力学性能试验结果
为了验证HCL 固化剂的有效性并确定最佳固化剂掺
表1 试验段土样基本指标
银触点标准基本指标
结果基本指标结果干密度ρd/（g·cm -3） 1.5主要黏土矿物绿泥石、蒙脱石
和伊利石
天然含水率ω/%
24.14最大干密度/（g ·cm -3）
1.62比重Gs
2.59最佳含水率/%12.2液限ωL/%28CBR 值/%0.285%塑限ωp/%12.5膨胀量/% 1.12%塑性指数Ip 15.5pH 值 5.86胶体活动性指数Ac
碳海绵
2.02
重金属含量
符合规范要求
表2 水泥、石灰化学组成
材料名称SiO 2CaO Al 2O 3Fe 2O 3MgO 水泥18.04
54.148.79
4.96
3.56石灰
86.26
0.68
单位：%
豫公网安备41160202000603
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