韓艷兵

山西六建集團(tuán)有限公司 山西太原 030000

1 施工工藝原理

主要是由多種表面活性劑和多種單分子水溶性無機(jī)材料與土顆粒發(fā)生化學(xué)交聯(lián)作用的固化劑溶液，按一定比例與水泥、風(fēng)化巖等原材料均勻摻配形成的混合料，利用固化劑促進(jìn)復(fù)合風(fēng)化巖的穩(wěn)定和強(qiáng)度形成，從而改善和提高復(fù)合穩(wěn)定風(fēng)化巖的路用技術(shù)性能。

2 施工工藝流程

圖1 施工工藝流程圖

3 技術(shù)指標(biāo)

基層：水泥劑量6%，7d齡期無側(cè)限抗壓強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求≥3.0MPa標(biāo)準(zhǔn)；底基層：水泥劑量5%，7d齡期無側(cè)限抗壓強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求≥2.0MPa標(biāo)準(zhǔn)。

表1 （底）基層混合料配合比

4 操作要點(diǎn)

4.1 下承層準(zhǔn)備

在攤鋪水穩(wěn)底基層前一定要對下承層進(jìn)行全面的檢查，包括平面位置、高程、中線、橫坡度、寬度、平整度及表面清潔情況，若達(dá)不到規(guī)范要求，應(yīng)采用合理的辦法進(jìn)行處理。開始攤鋪底基層前在路基表面上灑一遍水，保持表面濕潤（不留明水）。根據(jù)攤鋪路面寬度提前在兩側(cè)培土路肩[1]。

4.2 測量放樣

施工前恢復(fù)中線，直線段每10m設(shè)一樁，曲線段每5m設(shè)一樁。每隔10m設(shè)一固定支架，架設(shè)供攤鋪機(jī)的傳感器控制標(biāo)高、方向用的鋼絲。

4.3 水泥穩(wěn)定混合料的拌和

（1）水穩(wěn)石渣級配的質(zhì)量控制。采用拌和設(shè)備集中拌和，在拌和之前，應(yīng)反復(fù)檢試調(diào)整，使其符合級配要求，同時(shí)開始拌和的前幾盤應(yīng)作篩分試驗(yàn)，如有問題及時(shí)調(diào)整，全天拌和料應(yīng)按攤鋪面積和規(guī)范要求的檢測頻率進(jìn)行抽檢。

（2）水泥劑量的控制。水泥劑量是影響水泥穩(wěn)定混合料強(qiáng)度的重要控制指標(biāo)?？紤]到施工離散性的影響，實(shí)際施工水泥劑量應(yīng)比設(shè)計(jì)值增加0.5%，在拌和過程中應(yīng)隨時(shí)觀察混合料的顏色，防止水泥堵塞不流動，同時(shí)檢測水泥出料重量，水泥劑量不能少加，但也不能多加。

（3）固化劑及含水量的控制。固化劑摻配及固化劑溶液拌制是復(fù)合穩(wěn)定風(fēng)化巖路面（底）基層施工的關(guān)鍵技術(shù)。水穩(wěn)拌合站需配置一個(gè)大容量敞開式立方體儲水箱，混合料拌制之前，固化劑應(yīng)按一定比例加入水中，與水均勻摻配形成固化劑溶液，再根據(jù)配合比水的用量與水穩(wěn)混合料進(jìn)行二次拌和，從而形成復(fù)合水穩(wěn)結(jié)合料。

復(fù)合穩(wěn)定風(fēng)化巖的運(yùn)輸、攤鋪、碾壓及養(yǎng)生同常規(guī)水穩(wěn)混合料的工序基本一致。

4.4 主要試驗(yàn)內(nèi)容

原材料檢驗(yàn)、配合比試驗(yàn)、水泥劑量滴定、含水量檢驗(yàn)、壓實(shí)度檢驗(yàn)、鉆芯取樣、7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。

4.5 固化劑作用機(jī)理

（1）土壤固化劑。土壤固化劑是由多種表面活性劑和多種單分子水溶性無機(jī)材料組成、能夠與土顆粒發(fā)生化學(xué)交聯(lián)作用的復(fù)合物溶液。能夠快速而顯著地改善和提高土的技術(shù)性能，使之具有相對強(qiáng)度高、收縮量小的工程特征；能夠減小顆粒間的孔隙，達(dá)到較好的壓實(shí)效果。

（2）固化劑作用機(jī)理。①土壤聚合物預(yù)聚體（WS）為一種介于有機(jī)與無機(jī)物之間帶有羧基的化學(xué)物質(zhì)，它能與粘土顆粒發(fā)生化學(xué)交聯(lián)，經(jīng)壓實(shí)后能夠提高路面基層的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度及抗彎拉強(qiáng)度。②多種表面活性劑和磺酸鹽能夠優(yōu)先且強(qiáng)烈地吸附于粘土礦物表面，形成不可逆轉(zhuǎn)的親油表面膜，驅(qū)趕粘土表面的吸附水，使粘土顆粒變得易于壓實(shí)，密實(shí)度的提高，也起到阻斷土體毛細(xì)管的作用，同時(shí)這些表面活性劑的加入改善了土壤顆粒表面的疏水性，提高了路面基層的水穩(wěn)定性，從而保證路面基層有較高的抗壓強(qiáng)度[2]。③土壤固化劑中的酸基化合物與土壤中堿性物質(zhì)反應(yīng)，生成多種金屬氧化物的復(fù)分子結(jié)晶物，可以進(jìn)一步堵塞毛細(xì)管孔道，截?cái)嗝?xì)管，進(jìn)一步改善路面基層的力學(xué)性能和水穩(wěn)定性。④土壤固化劑中加入了一定的單價(jià)金屬化合物，這些單價(jià)金屬與其他多價(jià)金屬形成復(fù)合氧化物，增強(qiáng)了路面基層的耐久性，從而增加了公路的使用壽命。

4.6 粗粒土應(yīng)用固化劑的優(yōu)勢

加入固化劑后通過液體這種流動性好的載體能夠帶到壓碎頁巖的內(nèi)部，與粘粒土充分結(jié)合，通過范德華力把土顆粒緊密連接在一起，形成網(wǎng)狀穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，從而增強(qiáng)了混合料的穩(wěn)定性。

隨著節(jié)約資源和保護(hù)生態(tài)環(huán)境意識的不斷增強(qiáng)，傳統(tǒng)的砂石材料開采占用大量土地，加速水土流失，破壞生態(tài)環(huán)境。本項(xiàng)目棄石方經(jīng)過再加工后用于路面施工，有效的使廢棄資源再利用，既減少了棄方對土地資源的占用，同時(shí)減少碎石開采數(shù)量，保護(hù)生態(tài)環(huán)境、節(jié)約原生資源，社會效益顯著。

從技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢看，固化劑作為新型筑路材料已經(jīng)引起國內(nèi)外的廣泛關(guān)注，研制、生產(chǎn)、推廣應(yīng)用的步伐持續(xù)加快，為道路工程建設(shè)提供了新的材料和技術(shù)。

在低等級公路工程中廣泛應(yīng)用，不但符合國家產(chǎn)業(yè)政策，同時(shí)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益顯著，更主要的是對固化劑這一戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用，可以提高企業(yè)核心競爭力、帶動行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的重要作用，由此可見，推廣應(yīng)用前景非常廣闊[3]。