羅林杰 劉 洋 張永強(qiáng) 何劍峰 王 率

（1長(zhǎng)春工程學(xué)院土木工程學(xué)院， 長(zhǎng)春 130012 2吉林省中騰路橋建設(shè)有限公司, 長(zhǎng)春 130033）

凍融循環(huán)后抗疏力固化鹽漬土無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)研究

羅林杰1劉 洋2張永強(qiáng)1何劍峰1王 率1

（1長(zhǎng)春工程學(xué)院土木工程學(xué)院， 長(zhǎng)春 130012 2吉林省中騰路橋建設(shè)有限公司, 長(zhǎng)春 130033）

運(yùn)用抗疏力固化劑來(lái)對(duì)鹽漬土進(jìn)行改良試驗(yàn)，對(duì)摻加不同劑量的抗疏力固化劑的改良鹽漬土進(jìn)行了凍融循環(huán)試驗(yàn)、無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果表明，添加抗疏力固化劑明顯可以改良鹽漬土，提高鹽漬土的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度，并且抗壓強(qiáng)度隨著劑量增加而增大，抗疏力固化劑的最佳配比是3%。鹽漬土的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度在凍融循環(huán)作用下會(huì)隨著凍融次數(shù)的增加而降低。因此，抗疏力固化劑在鹽漬土地區(qū)有一定的應(yīng)用價(jià)值。

抗疏力；鹽漬土；抗壓強(qiáng)度，凍融循環(huán)

鹽漬土是不同程度鹽堿化土的總稱 。以碳酸鹽為主的半濕潤(rùn)地區(qū)，鹽漬土在溫度降低時(shí)的鹽-凍脹會(huì)造成路基路面的脹裂、堤壩的隆起等破壞；極大影響了工程的耐久性。鹽漬土對(duì)工程建設(shè)的危害是多方面的，由此造成的經(jīng)濟(jì)損失也十分巨大[1]。

抗疏力系統(tǒng) (The Consolid system)是一種專為土壤穩(wěn)固研發(fā)的化學(xué)加固材料，不是作為粘合劑或氧化劑起作用，而是加速所有種類粘性土壤的穩(wěn)固化或石化的自然進(jìn)程。抗疏力作用原理符合道路工程施工的特點(diǎn)，它能促進(jìn)粘性土壤在高壓和長(zhǎng)時(shí)間作用下石化的傾向的自然規(guī)律。

目前抗疏力在國(guó)際上得到廣泛的運(yùn)用，固化改良效果明顯[[3][4]，國(guó)內(nèi)對(duì)于抗疏力固化土的研究不多，研究主要集中在重慶、貴州和西安地區(qū)，學(xué)者們主要針對(duì)抗疏力的最佳摻量、抗疏力固化黃土的抗壓回彈模量、CBR 值以及劈裂強(qiáng)度等做了研究[2][3][4]。

在《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中，提出了綜合利用路基表土要求，充分利用資源。本文在前人的研究的基礎(chǔ)上，對(duì)抗疏力固化劑對(duì)碳酸鹽漬土進(jìn)行固化改良，并對(duì)固化土進(jìn)行有關(guān)物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)，探究抗疏力固化鹽漬土的可行性。

1 試驗(yàn)材料

1.1 鹽漬土

本文試驗(yàn)中使用的土樣是采取自吉林省農(nóng)安縣巴吉壘鎮(zhèn)四合村。土樣是在表面以下0-100cm，試驗(yàn)土樣的綜合物理力學(xué)指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 鹽漬土物理力學(xué)特性

對(duì)鹽漬土進(jìn)行重型擊實(shí)試驗(yàn)，得到的擊實(shí)曲線，得到γ=1.82，ω=14.75%。在最優(yōu)含水率、最大干密度下制備試樣土樣，制備過(guò)程中加水量隨固化劑摻量的增加適當(dāng)增加。

1.2 固化劑

抗疏力系統(tǒng)包括C444以及粉劑SD，產(chǎn)于瑞士。參照無(wú)機(jī)結(jié)合料摻量的定義，SD 按質(zhì)量百分比以干粉的形式添加到土中，C444 則以水溶液形式添加到土中。

2 試驗(yàn)方案和試驗(yàn)方法

2.1 試驗(yàn)方案

無(wú)機(jī)結(jié)合料的抗壓強(qiáng)度不是隨劑量增加而增大。為了確定一個(gè)經(jīng)濟(jì)合理的用量，本文定義抗疏力固化劑與土 抗疏力固化劑混合物干重的比率為摻量比。在本文試驗(yàn)中，我將抗疏力固化劑添加量分為1%，3%，5%五組，1%代表的含義是往1kg的土樣中添加10g粉劑，0.4g水劑,以此類推。

2.2 試驗(yàn)方法

2.2.1 試件制備

參照《《公路工程無(wú)機(jī)結(jié)合料試驗(yàn)規(guī)程規(guī)范》(JTG E51- 2009)中的相關(guān)規(guī)定，無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)采用靜壓法。對(duì)于所用混合料采用重型擊實(shí)試驗(yàn)確定最佳含水量試驗(yàn)和最大干密度，通過(guò)回歸分析確定最佳含水量及最大干密度。

試件制作完成后，將未摻入任何固化材料的試件和摻入抗疏力固化劑的試件裝入保鮮盒中，最好是靜置一晚上后再進(jìn)行凍融試驗(yàn)。

2.2.2 力學(xué)特性檢驗(yàn)方法

無(wú)機(jī)結(jié)合料的抗壓強(qiáng)度測(cè)試，加載速率為 1mm/min；采用的儀器設(shè)備是DL100KN無(wú)極調(diào)速加載壓力機(jī),具體操作方法參見(jiàn)《公路工程無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》（JTJG E51—2009）。

2.2.3 凍融試驗(yàn)

土工凍土凍脹試驗(yàn)機(jī)，主要參數(shù)是控制溫度上下限為-20℃-15℃。然后再控制凍融次數(shù)，最后控制制冷恒溫時(shí)間為1h，同樣加熱恒溫時(shí)間也為1h。在本文試驗(yàn)中，我將未摻入任何固化材料的試件、摻入抗疏力固化劑的試件凍融試驗(yàn)次數(shù)分為5次、10次和15次三組。

3 試驗(yàn)結(jié)果及分析

抗疏力固化鹽漬土后經(jīng)過(guò)其抗壓強(qiáng)度強(qiáng)度隨固化劑用量的變化曲線如圖 1所示。

圖1 抗壓強(qiáng)度與RAP用量的關(guān)系曲線

在抗疏力固化劑摻量逐漸增加到3%時(shí)，試件的抗壓強(qiáng)度是逐漸增大的，但是加到3%-5%之間，我們可以看到，抗壓強(qiáng)度折線是下降的。由此我得出：加入一定量的抗疏力固化劑可以提高試件的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度，最適宜的可以認(rèn)為是摻入3%固化劑。

從圖2可以看出，試件在三個(gè)階段試件的強(qiáng)度持續(xù)呈下降趨勢(shì)，0-10次較明顯，到了第三階段，也就是10次～15次之間，試件下降趨勢(shì)逐漸平緩。

我們可以得出：試件在經(jīng)過(guò)凍融試驗(yàn)后，無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度會(huì)降低，并且隨著凍融次數(shù)的增加，抗壓強(qiáng)度隨之降低；試件在摻入3%抗疏力固化劑之后，其經(jīng)過(guò)凍融試驗(yàn)后，無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度下降趨勢(shì)要比其它試件緩慢，因此可以認(rèn)為摻入3%抗疏力固化劑是最適宜的。

圖2 凍融循環(huán)后抗壓強(qiáng)度與固化劑用量的關(guān)系

4 結(jié)語(yǔ)

（1）抗疏力固化劑能夠提高鹽漬土的無(wú)側(cè)

限抗壓強(qiáng)度，隨著抗疏力固化劑添加劑量的增加，其抗壓強(qiáng)度隨之增大。凍融循環(huán)作用影響改良后的鹽漬土的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度，并且隨著凍融次數(shù)的增加而降低。

（2）考慮改良后強(qiáng)度與凍融試驗(yàn)的結(jié)果及經(jīng)濟(jì)性方面的考慮，實(shí)際工程中用量宜取3%。

[1]新疆公路學(xué)會(huì)．鹽漬土地區(qū)公路設(shè)計(jì)與施工指南[S]．北京：人民交通出版社，2006．

[2]王勇,李國(guó)芬,黃凱健,高敏杰. 水泥/石灰對(duì)濱海鹽漬路基土性能的影響[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2014,(05):165-169.

[3]JTG E40—2007公路土工試驗(yàn)規(guī)程. 北京:人民交通出版社，2007.,(02):217-221.

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