CN103306178B - 一种胶结超硫酸盐渍土的道路路基、基层、底基层 - Google Patents
一种胶结超硫酸盐渍土的道路路基、基层、底基层 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种胶结超硫酸盐渍土的道路路基、基层、底基层及其施工方法,属于土木工程领域。对于建筑在含盐量为5.02-46.9%,特定盐分种类及含量的超硫酸盐渍土场地的道路,取轻烧氧化镁、硫酸镁、矿物掺合料、外加剂的混合物作为胶结材料,控制盐渍土含水量使胶结材料与盐渍土拌合均匀形成的胶结盐渍土处于最佳含水量;将胶结盐渍土作为道路路基、基层或底基层填料,分层铺平压实,压实度符合设计要求。胶结材料组分与盐渍土中某些盐分之间的作用使胶结盐渍土拥有较高的强度和良好的耐久性。本发明提出的一种胶结超硫酸盐渍土的道路路基、基层、底基层及其施工方法,能够解决超硫酸盐渍土地区所建道路稳定性和耐久性不足的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种胶结超硫酸盐渍土的道路路基、基层、底基层及其施工方法,属于土木工程领域。
背景技术
我国盐湖带区域面积约占国土一半。其中相当一部分是超硫酸盐渍土,其含盐量可高达46.9%。随着国家西部大开发战略的实施,及我国铁路、高速公路等道路建设的快速发展,相当一部分道路要建在超硫酸盐渍土地区。在盐渍土地区的道路施工中,不可避免使用盐渍土作为道路填料。由于盐渍土的溶陷性、盐胀性等工程特性,给路基的稳定性和耐久性带来严重的威胁,从而引发路面的破坏。为了解决超硫酸盐渍土的溶陷性、盐胀性等给道路带来的破坏,需要开发一种能够满足超硫酸盐渍土地区所建道路稳定性和耐久性要求的方法。
本发明提出一种胶结超硫酸盐渍土的道路路基、基层、底基层及其施工方法。
发明内容
发明人提出了一种胶结超硫酸盐渍土的道路路基、基层、底基层及其施工方法。具体为:对于建筑在含盐量为5.02~46.9%,主要离子成分及含量为Ca2+:0.09~4.26%,Mg2+:0.07~1.54%,K+和Na+:2.35~22.05%,SO4 2-:1.89~23.05%,Cl-:0.59~4.72%,HCO3 -:0.03~0.96%,CO3 2-:0~0.27%的超硫酸盐渍土场地的道路,将由轻烧氧化镁、硫酸镁、矿物掺合料、外加剂组成的混合物作为胶结材料,取适量胶结材料与粉碎的盐渍土搅拌均匀形成胶结盐渍土,控制盐渍土的含水量使胶结盐渍土处于最佳含水量;将胶结盐渍土作为道路路基、基层或底基层填料,分层铺平压实,压实的胶结盐渍土干密度与最大干密度的比值符合道路路基、基层或底基层压实度设计要求。所述的硫酸盐渍土包括硫酸盐渍土和亚硫酸盐渍土。所述的矿物掺合料包括:粉煤灰、硅灰、矿渣、煅烧煤矸石、热处理硅藻土、石英、滑石;所述的外加剂包括:柠檬酸、柠檬酸盐、磷酸或磷酸盐、草酸、硅酸钠、硫酸铝、乙酸、鞣酸、蔗糖、丙烯酸乳液。胶结材料组分与盐渍土环境中某些盐分之间的作用,能够保证胶结盐渍土在该环境中拥有较高的强度,且拥有良好的水稳性和耐久性。道路施工过程中各项技术指标根据道路的类型满足《公路路基施工技术规范》(JTGF10-2006)、《铁路路基施工规范》(TB10001-2005)要求。
本发明所述的胶结材料按重量份计算各组分掺量范围为:轻烧氧化镁100~600份、硫酸镁0~200份、柠檬酸0~10份、柠檬酸盐0~10份、磷酸或磷酸盐0~5份、草酸0~5份、硅酸钠0~8份、硫酸盐0~5份、乙酸0~5份、鞣酸0~8份、蔗糖0~10份、丙烯酸乳液0~8份、粉煤灰0~40份、硅灰0~60份、矿渣0~40份、煅烧煤矸石0~40份、热处理硅藻土0~40份、石英0~30份、滑石0~30份。其中,轻烧氧化镁、柠檬酸盐、磷酸盐、硅酸钠、硫酸盐、蔗糖、粉煤灰、硅灰、矿渣、煅烧煤矸石、热处理硅藻土、石英、滑石为比表面积大于250m2/kg的粉体。
本发明所述的轻烧氧化镁中活性氧化镁的质量百分比在30%以上;所述的硫酸镁为不同等级的工业硫酸镁;所述的柠檬酸盐包括但不限于柠檬酸钠、柠檬酸铵;所述的磷酸盐包括但不限于磷酸二氢铵、磷酸二氢钠;所述的硫酸盐包括但不限于硫酸铝、石膏;所述柠檬酸、柠檬酸盐、磷酸或磷酸盐、草酸、硅酸钠、硫酸盐、乙酸、鞣酸、蔗糖、丙烯酸乳液均为工业级。
本发明所述胶结盐渍土中胶结材料的掺量为盐渍土干重量的5-20%。
本发明所述的最佳含水量、最大干密度是指根据《土工试验方法标准》(GBT50123-1999)中重型击实试验所得最佳含水量、最大干密度。
结合实验室试验数据和本发明提供的一种胶结超硫酸盐渍土的道路路基、基层、底基层的现场试验结果,本发明给出了胶结超硫酸盐渍土的道路路基、基层、底基层所适用盐渍土的最佳含盐量范围及胶结材料各组分最优取量范围。
本发明所述的一种胶结超硫酸盐渍土及其用于道路路基、基层、底基层所适用硫酸盐渍土的最佳含盐量为15.32-37.42%,相应的胶结材料按重量份计算各组分最优取量范围为:轻烧氧化镁250~500份、硫酸镁0~150份、柠檬酸0~8份、柠檬酸盐0~8份、磷酸或磷酸盐0~3份、草酸0~3份、硅酸钠0~5份、硫酸盐0~3份、乙酸0~3份、鞣酸0~5份、蔗糖0~8份、丙烯酸乳液0~5份、粉煤灰0~30份、硅灰0~40份、矿渣0~30份、煅烧煤矸石0~30份、热处理硅藻土0~30份、石英0~20份、滑石0~20份。
对本发明提供的一种胶结超硫酸盐渍土的道路路基、基层、底基层及其施工方法,取适量胶结材料与盐渍土拌合均匀形成胶结盐渍土,控制盐渍土含水量使胶结盐渍土处于最佳含水量;根据《土工试验方法标准》(GBT50123-1999),用胶结盐渍土制备边长为50mm密实立方体试块(其干密度为最大干密度);脱模后分别进行卤水中养护、盐渍土中养护(与本发明所述的盐渍土环境相同),于不同的龄期进行无侧限抗压强度试验。试验结果如表1所示。
表1胶结盐渍土试块不同龄期、不同养护环境下的抗压强度
说明:A为处于最佳含水量的密实胶结盐渍土试块强度。
从表1可以看出:胶结盐渍土在盐渍土和卤水环境中拥有良好的耐久性;胶结材料组分与盐渍土中某些盐分之间的作用使胶结盐渍土拥有较高的强度。
本发明所述的一种胶结超硫酸盐渍土的道路路基、基层、底基层及其施工方法,其具体的施工工艺如下:
第一步:进行工程勘探,了解盐渍土的含盐量、离子种类及物理性质指标。
第二步:根据道路路基、基层及底基层设计要求的胶结盐渍土目标强度,以及盐渍土的含盐量、离子种类和物理性质指标,确定胶结材料的组成及掺量。
第三步:将胶结材料中轻烧氧化镁、矿物掺合料及外加剂固体组分按比例充分搅拌,后加入溶有硫酸镁的水及外加剂液态组分,将其拌和均匀形成胶结材料混合物;取盐渍土进行粉碎,控制盐渍土含水量使胶结材料混合物与盐渍土搅拌均匀形成的胶结盐渍土处于最佳含水量。第四步:进行现场碾压试验,确定实现压实度要求时胶结盐渍土各层的摊铺厚度、碾压遍数及碾压速率。
第五步:将制备好的处于最佳含水量的胶结盐渍土作为路基、基层或底基层填料,进行现场铺平碾压。
本发明的优点在于:
1、利用胶结材料组分与盐渍土中某些盐分之间的作用使所述胶结超硫酸盐渍土的拥有较高的强度,且拥有良好的水稳性和耐久性。
2、本发明所述一种胶结超硫酸盐渍土的道路路基、基层、底基层及其施工方法,将盐渍土有效的利用于道路工程中,不仅节省了工程费用,而且充分利用了资源。
具体实施方式
下面以具体实施例对本发明所述一种胶结超硫酸盐渍土的道路路基、基层、底基层及其施工方法作进一步详细的说明。但本发明提供的胶结超硫酸盐渍土的使用形式及使用范围并不仅限于此。
实施例1
某超硫酸盐渍土地区采用胶结盐渍土技术对此处一高速公路填方路基、基层及底基层进行填筑。路基设计高度2.4m,相应各部分填筑要求:下路堤0-0.9m:填料CBR≥3%、压实度≥93%;上路堤0.9-1.6m:填料CBR≥4%、压实度≥94%;下路床1.6-2.1m:填料CBR≥5%、压实度≥96%;上路床2.1-2.4m:填料CBR≥8%、压实度≥96%;基层压实度≥98%、底基层压实度≥96%;传统基层、底基层无机结合料稳定土养生7天的无侧限抗压强度应大于1.0-1.2MPa。根据工程勘察报告知盐渍土的含盐量为37.42%,主要盐类或离子含量:Ca2+:0.09,Mg2+:1.54%,K+和Na+:13.79%,SO4 2-:18.09%,Cl-:3.88%,HCO3 -:0.03%,盐渍土含水量为24.8%。
采用本发明所述的一种胶结超硫酸盐渍土的道路路基、基层、底基层及其施工方法。按重量份计算胶结材料各组分的取量为:轻烧氧化镁500份、硫酸镁110份、柠檬酸8份、柠檬酸钠8份、磷酸3份、草酸3份、硫酸铝3份、鞣酸5份、蔗糖8份、丙烯酸乳液5份、粉煤灰10份、硅灰40份、矿渣10份、热处理硅藻土30份、滑石20份,其中轻烧氧化镁中活性氧化镁的质量百分比为30%,硫酸镁为工业硫酸镁,柠檬酸、柠檬酸钠、磷酸、草酸、硫酸铝、丙烯酸乳液、鞣酸、蔗糖均为工业级;胶结材料的掺量为盐渍土干重量的5%;取盐渍土进行晾晒、粉碎;将轻烧氧化镁、柠檬酸钠、硫酸铝、蔗糖、粉煤灰、硅灰、矿渣、热处理硅藻土、滑石充分搅拌,再向其中加入溶有硫酸镁的水、柠檬酸、磷酸、草酸、丙烯酸乳液、鞣酸并拌合均匀形成胶结材料混合物;将胶结材料混合物与盐渍土拌合均匀形成胶结盐渍土,根据胶结盐渍土含水量与最佳含水量的差值添加所需水量,得到的胶结盐渍土处于最佳含水量;进行现场压实试验确定施工工艺和参数:采用LG520D振动压路机,碾压速率为2km/h,每层胶结盐渍土松铺厚度30cm,下路堤每层碾压3遍,上路堤每层碾压4遍,下路床每层碾压5遍,上路床每层碾压6遍,底基层碾压6遍,基层碾压7遍;对基层及底基层每层碾压完成后,按公知养生7天达到设计强度要求后摊铺上层胶结盐渍土。路基、基层及底基层碾压完成后检验结果如下:下路堤CBR=3.4-3.7%、压实度=94-96%;上路堤CBR=4.7-5.2%、压实度=95-97%;下路床CBR=5.4-6.4%、压实度=96-99%;上路床CBR=8.5-9.2%、压实度=97-99%;底基层压实度=97-98%、基层压实度=98-99%;基层、底基层每层碾压完成后养生7天的无侧限抗压强度为6.7-7.2MPa,上述技术指标满足设计要求。
实施例2
某超硫酸盐渍土地区采用胶结盐渍土技术对此处一铁路路基进行填筑。铁路等级为Ⅱ级,路基设高度2.8m,基床以下路基(0-0.3m)胶结盐渍土压实标准为:压实系数K≥0.90、地基系数K30≥80MPa/m;基床底层(0.3-2.2m)胶结盐渍土压实标准为:K≥0.91、地基系数K30≥90MPa/m;基床表层(2.2-2.8m)胶结盐渍土压实标准为:K≥0.93、地基系数K30≥100MPa/m。根据工程勘察报告知盐渍土的含盐量:15.37%,主要盐类或离子含量为:Ca2+:1.24%,Mg2+:0.22%,K+和Na+:4.74%,SO4 2-:6.49%,Cl-:2.24%,HCO3 -:0.30%,CO3 2-:0.12%,盐渍土含水量为37.5%。
采用本发明所述的一种胶结超硫酸盐渍土的道路路基、基层、底基层及其施工方法。按重量份计算胶结材料各组分取量为:轻烧氧化镁600份,其中轻烧氧化镁中活性氧化镁的质量百分比为40%;胶结材料掺量为盐渍土干重量的15%;取盐渍土进行晾晒、粉碎;将轻烧氧化镁与盐渍土拌合均匀形成胶结盐渍土,根据胶结盐渍土含水量与最佳含水量的差值添加所需水量,得到的胶结盐渍土处于最佳含水量;进行现场压实试验确定施工工艺和参数:采用BW225-3(25T)重型振动压路机,碾压速率为3km/h,每层胶结盐渍土松铺厚度35cm,基床以下路基每层碾压3遍,基床底层路基每层碾压4遍,基床表层路基每层碾压5遍;路基碾压完成后检验结果如下:基床以下压实系数K=0.91-0.93、地基系数K30=90-95MPa/m,基床底层压实系数K=0.92-0.94、地基系数K30=97-102MPa/m,基床表层压实标准为K=0.95-0.97、地基系数K30=105-114MPa/m,上述技术指标满足设计要求。
实施例3
某超亚硫酸盐渍土地区采用胶结盐渍土技术对此地一处二级公路填方路基、基层及底基层进行填筑。路基设计高度1.50m,相应各部分填筑要求为,上路堤0-0.7m:填料CBR≥3%、压实度≥94%;下路床0.7-1.2m:填料CBR≥4%、压实度≥95%;上路床1.2-1.5m:填料CBR≥6%、压实度≥95%;底基层压实度≥95%、基层压实度≥97%;传统基层、底基层无机结合料稳定土养生7天的无侧限抗压强度应大于1.0-1.2MPa。根据工程勘察报告知盐渍土的含盐量为46.9%,主要盐类或离子含量:Ca2+:4.26%,Mg2+:1.44%,K+和Na+:12%,SO4 2-:23.05%,Cl-:4.72%,HCO3 -:0.96%,CO3 2-:0.27%,盐渍土含水量为12.7%。
采用本发明所述的一种胶结超硫酸盐渍土的道路路基、基层、底基层及其施工方法。按重量份计算胶结材料各组分的取量为:轻烧氧化镁250份、硫酸镁100份、柠檬酸5份、柠檬酸钠5份、草酸5份、硅酸钠5份、乙酸3份、丙烯酸乳液5份、粉煤灰30份、硅灰20份、矿渣30份、煅烧煤矸石30份、石英30份,其中轻烧氧化镁中活性氧化镁的质量百分比为55%,硫酸镁为工业硫酸镁,柠檬酸、柠檬酸钠、草酸、硅酸钠、乙酸、丙烯酸乳液均为工业级;胶结材料掺量为盐渍土干重量的10%;取盐渍土进行粉碎;将轻烧氧化镁、柠檬酸钠、硅酸钠、粉煤灰、硅灰、矿渣、煅烧煤矸石、石英充分搅拌,再向其中加入溶有硫酸镁的水、柠檬酸、草酸、乙酸、丙烯酸酯乳液并拌合均匀形成胶结材料混合物;将胶结材料混合物与盐渍土拌合均匀形成胶结盐渍土,根据胶结盐渍土含水量与最佳含水量的差值添加所需水量,得到的胶结盐渍土处于最佳含水量;进行现场压实试验确定施工工艺和参数:采用LG518D振动压路机,碾压速率为4km/h,每层胶结盐渍土松铺厚度30cm,下路堤每层碾压3遍,上路堤每层碾压4遍,下路床每层碾压5遍,上路床每层碾压6遍,底基层碾压7遍,基层碾压8遍;对基层及底基层每层碾压完成后,按公知养生7天达到设计强度要求后摊铺上层胶结盐渍土。路基、基层及底基层碾压完成后检验:上路堤CBR=3.4-4.4%、压实度=95-96%;下路床CBR=4.2-5.4%、压实度=96-97%;上路床CBR=6.4-7.7%、压实度=96-97%;底基层压实度=96-98%、基层压实度=97-98%;基层、底基层每层碾压完成后养生7天的无侧限抗压强度为6.7-7.4MPa,上述技术指标满足设计要求。
实施例4
某超硫酸盐渍土地区采用胶结盐渍土技术对此处一高速公路挖方路基、基层及底基层进行填筑。相应各部分填筑要求为,上路床0-0.3m:填料CBR≥8%、压实度≥96%;下路床0.3-0.8m:填料CBR≥5%、压实度≥96%;底基层压实度≥96%、基层压实度≥98%;传统基层、底基层无机结合料稳定土养生7天的无侧限抗压强度应大于1.0MPa-1.2MPa。根据工程勘察报告知盐渍土的含盐量:5.85%,主要盐类或离子含量:Ca2+:0.09,Mg2+:0.07,K+和Na+:2.35%,SO4 2-:2.72%,Cl-:0.59%,HCO3 -:0.03%,盐渍土含水量为22.5%。
采用本发明所述的一种胶结超硫酸盐渍土的道路路基、基层、底基层及其施工方法。按重量份计算胶结材料各组分的取量如下:轻烧氧化镁100份、硫酸镁100份、柠檬酸3份、柠檬酸钠10份、磷酸二氢钠3份、硫酸钙5份、乙酸5份、硅灰20份、煅烧煤矸石20份,其中轻烧氧化镁中活性氧化镁的质量分数为60%,硫酸镁为工业硫酸镁,柠檬酸、柠檬酸钠、磷酸二氢钠、硫酸钙、乙酸均为工业级;胶结材料掺量为盐渍土干重量的20%;取盐渍土进行风干、粉碎;将轻烧氧化镁、柠檬酸钠、磷酸二氢钠、硫酸钙、硅灰、煅烧煤矸石充分搅拌,再向其中加入溶有硫酸镁的水、柠檬酸、乙酸并拌合均匀形成胶结材料混合物;将胶结材料混合物与盐渍土拌合均匀形成胶结盐渍土,根据胶结盐渍土含水量与最佳含水量的差值添加所需水量,得到的胶结盐渍土处于最佳含水量;进行现场压实试验确定施工工艺和参数:采用YZTY25重型振动压路机,碾压速率为4km/h,每层胶结盐渍土松铺厚度40cm,下路堤每层碾压3遍,上路堤每层碾压3遍,下路床每层碾压4遍,上路床每层碾压5遍,底基层碾压6遍,基层碾压6遍;对基层及底基层每层碾压完成后,按公知技术养生7天达到设计强度要求后摊铺上层胶结盐渍土。路基、基层及底基层碾压完成后检验:下路床CBR=5.4-6.0%、压实度=96-97%;上路床CBR=8.2-9.4%、压实度=96-98%;底基层压实度=96-98%、基层压实度=97-98%;基层、底基层每层碾压完成后按公知技术养生7天的无侧限抗压强度为6.5-7.0MPa,上述技术指标满足设计要求。
Claims (15)
1.一种胶结超硫酸盐渍土的道路路基,其特征在于:对于建筑在含盐量为5.02~46.9%,主要离子成分及含量为Ca2+:0.09~4.26%,Mg2+:0.07~1.54%,K+和Na+:2.35~22.05%,SO4 2-:1.89~23.05%,Cl-:0.59~4.72%,HCO3 -:0.03~0.96%,CO3 2-:0~0.27%的超硫酸盐渍土场地的道路,取轻烧氧化镁、硫酸镁、矿物掺合料、外加剂的混合物作为胶结材料与超硫酸盐渍土拌合均匀形成胶结超硫酸盐渍土,控制超硫酸盐渍土含水量使胶结超硫酸盐渍土处于最佳含水量,将胶结超硫酸盐渍土作为道路路基填料,分层铺平压实,压实的胶结超硫酸盐渍土干密度与最大干密度的比值符合道路路基压实度设计要求;所述的硫酸盐渍土包括硫酸盐渍土和亚硫酸盐渍土;所述的矿物掺合料包括:粉煤灰、硅灰、矿渣、煅烧煤矸石、热处理硅藻土、石英、滑石;所述的外加剂包括:柠檬酸、柠檬酸盐、磷酸或磷酸盐、草酸、硅酸钠、硫酸铝、乙酸、鞣酸、蔗糖、丙烯酸乳液;所述的胶结材料的组成及按重量份计算各组分的含量为:轻烧氧化镁100~600份、硫酸镁0~200份、柠檬酸0~10份、柠檬酸盐0~10份、磷酸或磷酸盐0~5份、草酸0~5份、硅酸钠0~8份、硫酸盐0~5份、乙酸0~5份、鞣酸0~8份、蔗糖0~10份、丙烯酸乳液0~8份、粉煤灰0~40份、硅灰0~60份、矿渣0~40份、煅烧煤矸石0~40份、热处理硅藻土0~40份、石英0~30份、滑石0~30份,其中轻烧氧化镁、柠檬酸盐、磷酸盐、硅酸钠、硫酸盐、蔗糖、粉煤灰、硅灰、矿渣、煅烧煤矸石、热处理硅藻土、石英、滑石为比表面积大于250m2/kg的粉体。
2.根据权利要求1所述的一种胶结超硫酸盐渍土的道路路基,其特征在于:所述的轻烧氧化镁,其中活性氧化镁的质量百分比在30%以上;所述硫酸镁为不同等级的工业硫酸镁;所述的柠檬酸、柠檬酸盐、磷酸或磷酸盐、草酸、硅酸钠、硫酸盐、乙酸、鞣酸、蔗糖、丙烯酸乳液均为工业级,其中柠檬酸盐包括但不限于柠檬酸钠、柠檬酸铵,磷酸盐包括但不限于磷酸二氢铵、磷酸二氢钠,硫酸盐包括但不限于硫酸铝、石膏。
3.根据权利要求1所述的一种胶结超硫酸盐渍土的道路路基,其特征在于:所述的胶结超硫酸盐渍土,其中胶结材料的掺量为超硫酸盐渍土干重量的5-20%。
4.根据权利要求1所述的一种胶结超硫酸盐渍土的道路路基,其特征在于:所述的最佳含水量、最大干密度是指根据《土工试验方法标准》(GBT50123-1999)中重型击实试验所得最佳含水量、最大干密度。
5.根据权利要求1所述的一种胶结超硫酸盐渍土的道路路基,具体的施工工艺为:
第一步:进行工程勘探,了解超硫酸盐渍土的含盐量、离子种类及物理性质指标;
第二步:根据道路路基设计要求的胶结超硫酸盐渍土目标强度,以及超硫酸盐渍土的含盐量、离子种类和物理性质指标,确定胶结材料的组成及掺量;
第三步:将胶结材料中轻烧氧化镁、矿物掺合料及外加剂固体组分按比例充分搅拌,后加入溶有硫酸镁的水及外加剂液态组分,将其拌和均匀形成胶结材料混合物;取超硫酸盐渍土进行粉碎,控制超硫酸盐渍土含水量使胶结材料混合物与超硫酸盐渍土搅拌均匀形成的胶结超硫酸盐渍土处于最佳含水量;
第四步:进行现场碾压试验,确定实现压实度要求时胶结超硫酸盐渍土的各层摊铺厚度、碾压遍数及碾压速率;
第五步:将制备好的处于最佳含水量的胶结超硫酸盐渍土作为路基填料,进行现场铺平碾压。
6.一种胶结超硫酸盐渍土的道路基层,其特征在于:对于建筑在含盐量为5.02~46.9%,主要离子成分及含量为Ca2+:0.09~4.26%,Mg2+:0.07~1.54%,K+和Na+:2.35~22.05%,SO4 2-:1.89~23.05%,Cl-:0.59~4.72%,HCO3 -:0.03~0.96%,CO3 2-:0~0.27%的超硫酸盐渍土场地的道路,取轻烧氧化镁、硫酸镁、矿物掺合料、外加剂的混合物作为胶结材料与超硫酸盐渍土拌合均匀形成胶结超硫酸盐渍土,控制超硫酸盐渍土含水量使胶结超硫酸盐渍土处于最佳含水量,将胶结超硫酸盐渍土作为道路基层填料,分层铺平压实,压实的胶结超硫酸盐渍土干密度与最大干密度的比值符合道路基层压实度设计要求;所述的硫酸盐渍土包括硫酸盐渍土和亚硫酸盐渍土;所述的矿物掺合料包括:粉煤灰、硅灰、矿渣、煅烧煤矸石、热处理硅藻土、石英、滑石;所述的外加剂包括:柠檬酸、柠檬酸盐、磷酸或磷酸盐、草酸、硅酸钠、硫酸铝、乙酸、鞣酸、蔗糖、丙烯酸乳液;所述的胶结材料的组成及按重量份计算各组分的含量为:轻烧氧化镁100~600份、硫酸镁0~200份、柠檬酸0~10份、柠檬酸盐0~10份、磷酸或磷酸盐0~5份、草酸0~5份、硅酸钠0~8份、硫酸盐0~5份、乙酸0~5份、鞣酸0~8份、蔗糖0~10份、丙烯酸乳液0~8份、粉煤灰0~40份、硅灰0~60份、矿渣0~40份、煅烧煤矸石0~40份、热处理硅藻土0~40份、石英0~30份、滑石0~30份,其中轻烧氧化镁、柠檬酸盐、磷酸盐、硅酸钠、硫酸盐、蔗糖、粉煤灰、硅灰、矿渣、煅烧煤矸石、热处理硅藻土、石英、滑石为比表面积大于250m2/kg的粉体。
7.根据权利要求6所述的一种胶结超硫酸盐渍土的道路基层,其特征在于:所述的轻烧氧化镁,其中活性氧化镁的质量百分比在30%以上;所述硫酸镁为不同等级的工业硫酸镁;所述的柠檬酸、柠檬酸盐、磷酸或磷酸盐、草酸、硅酸钠、硫酸盐、乙酸、鞣酸、蔗糖、丙烯酸乳液均为工业级,其中柠檬酸盐包括但不限于柠檬酸钠、柠檬酸铵,磷酸盐包括但不限于磷酸二氢铵、磷酸二氢钠,硫酸盐包括但不限于硫酸铝、石膏。
8.根据权利要求6所述的一种胶结超硫酸盐渍土的道路基层,其特征在于:所述的胶结超硫酸盐渍土,其中胶结材料的掺量为超硫酸盐渍土干重量的5-20%。
9.根据权利要求6所述的一种胶结超硫酸盐渍土的道路基层,其特征在于:所述的最佳含水量、最大干密度是指根据《土工试验方法标准》(GBT50123-1999)中重型击实试验所得最佳含水量、最大干密度。
10.根据权利要求6所述的一种胶结超硫酸盐渍土的道路基层,具体的施工工艺为:
第一步:进行工程勘探,了解超硫酸盐渍土的含盐量、离子种类及物理性质指标;
第二步:根据道路基层设计要求的胶结超硫酸盐渍土目标强度,以及超硫酸盐渍土的含盐量、离子种类和物理性质指标,确定胶结材料的组成及掺量;
第三步:将胶结材料中轻烧氧化镁、矿物掺合料及外加剂固体组分按比例充分搅拌,后加入溶有硫酸镁的水及外加剂液态组分,将其拌和均匀形成胶结材料混合物;取超硫酸盐渍土进行粉碎,控制超硫酸盐渍土含水量使胶结材料混合物与超硫酸盐渍土搅拌均匀形成的胶结超硫酸盐渍土处于最佳含水量;
第四步:进行现场碾压试验,确定实现压实度要求时胶结超硫酸盐渍土的各层摊铺厚度、碾压遍数及碾压速率;
第五步:将制备好的处于最佳含水量的胶结超硫酸盐渍土作为基层填料,进行现场铺平碾压。
11.一种胶结超硫酸盐渍土的道路底基层,其特征在于:对于建筑在含盐量为5.02~46.9%,主要离子成分及含量为Ca2+:0.09~4.26%,Mg2+:0.07~1.54%,K+和Na+:2.35~22.05%,SO4 2-:1.89~23.05%,Cl-:0.59~4.72%,HCO3 -:0.03~0.96%,CO3 2-:0~0.27%的超硫酸盐渍土场地的道路,取轻烧氧化镁、硫酸镁、矿物掺合料、外加剂的混合物作为胶结材料与超硫酸盐渍土拌合均匀形成胶结超硫酸盐渍土,控制超硫酸盐渍土含水量使胶结超硫酸盐渍土处于最佳含水量,将胶结超硫酸盐渍土作为道路底基层填料,分层铺平压实,压实的胶结超硫酸盐渍土干密度与最大干密度的比值符合道路底基层压实度设计要求;所述的硫酸盐渍土包括硫酸盐渍土和亚硫酸盐渍土;所述的矿物掺合料包括:粉煤灰、硅灰、矿渣、煅烧煤矸石、热处理硅藻土、石英、滑石;所述的外加剂包括:柠檬酸、柠檬酸盐、磷酸或磷酸盐、草酸、硅酸钠、硫酸铝、乙酸、鞣酸、蔗糖、丙烯酸乳液;所述的胶结材料的组成及按重量份计算各组分的含量为:轻烧氧化镁100~600份、硫酸镁0~200份、柠檬酸0~10份、柠檬酸盐0~10份、磷酸或磷酸盐0~5份、草酸0~5份、硅酸钠0~8份、硫酸盐0~5份、乙酸0~5份、鞣酸0~8份、蔗糖0~10份、丙烯酸乳液0~8份、粉煤灰0~40份、硅灰0~60份、矿渣0~40份、煅烧煤矸石0~40份、热处理硅藻土0~40份、石英0~30份、滑石0~30份,其中轻烧氧化镁、柠檬酸盐、磷酸盐、硅酸钠、硫酸盐、蔗糖、粉煤灰、硅灰、矿渣、煅烧煤矸石、热处理硅藻土、石英、滑石为比表面积大于250m2/kg的粉体。
12.根据权利要求11所述的一种胶结超硫酸盐渍土的道路底基层,其特征在于:所述的轻烧氧化镁,其中活性氧化镁的质量百分比在30%以上;所述硫酸镁为不同等级的工业硫酸镁;所述的柠檬酸、柠檬酸盐、磷酸或磷酸盐、草酸、硅酸钠、硫酸盐、乙酸、鞣酸、蔗糖、丙烯酸乳液均为工业级,其中柠檬酸盐包括但不限于柠檬酸钠、柠檬酸铵,磷酸盐包括但不限于磷酸二氢铵、磷酸二氢钠,硫酸盐包括但不限于硫酸铝、石膏。
13.根据权利要求11所述的一种胶结超硫酸盐渍土的道路底基层,其特征在于:所述的胶结超硫酸盐渍土,其中胶结材料的掺量为超硫酸盐渍土干重量的5-20%。
14.根据权利要求11所述的一种胶结超硫酸盐渍土的道路底基层,其特征在于:所述的最佳含水量、最大干密度是指根据《土工试验方法标准》(GBT50123-1999)中重型击实试验所得最佳含水量、最大干密度。
15.根据权利要求11所述的一种胶结超硫酸盐渍土的道路底基层,具体的施工工艺为:
第一步:进行工程勘探,了解超硫酸盐渍土的含盐量、离子种类及物理性质指标;
第二步:根据道路底基层设计要求的胶结超硫酸盐渍土目标强度,以及超硫酸盐渍土的含盐量、离子种类和物理性质指标,确定胶结材料的组成及掺量;
第三步:将胶结材料中轻烧氧化镁、矿物掺合料及外加剂固体组分按比例充分搅拌,后加入溶有硫酸镁的水及外加剂液态组分,将其拌和均匀形成胶结材料混合物;取超硫酸盐渍土进行粉碎,控制超硫酸盐渍土含水量使胶结材料混合物与超硫酸盐渍土搅拌均匀形成的胶结超硫酸盐渍土处于最佳含水量;
第四步:进行现场碾压试验,确定实现压实度要求时胶结超硫酸盐渍土的各层摊铺厚度、碾压遍数及碾压速率;
第五步:将制备好的处于最佳含水量的胶结超硫酸盐渍土作为底基层填料,进行现场铺平碾压。
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