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Abstract

本发明公开了属于公路建设技术领域的一种用于粉土路基的固化剂。所述固化剂由以下重量份数的物质组成：矿物掺合料30-60份，稻壳灰10-20份，碱性激发剂2-5份，膨胀剂2-6份，表面激发剂3-8份，缓凝剂2-6份，表面活性剂1-5份，有机聚合物1-2份。本发明的固化剂主要采用常见的工业原料或者工业废料，材料来源广，制备成本低，应用于粉土路基，可以使粉土路基强度增强，粘粒含量减少，抗水性能增强，抗冻性能增强，水稳定性能增强。

Description

一种用于粉土路基的固化剂
技术领域
本发明属于公路建设技术领域，具体涉及一种用于粉土路基的固化剂。
背景技术
稳定土是采用物理化学的方法，结合无机填料，改善土质，使土质适用于筑路的技术。河流冲积区的土壤粘粒含量少，塑性指数少，不适用于筑路，为了使其适用于筑路，达到相关标准，采用固化剂等进行添加。目前，常用的固化剂有膨润土，水泥，石灰，粉煤灰，矿渣等工业用原料或者废料，起到一定的效果，但是，也有很多不足。膨润土掺石灰作为固化剂能减小土的塑性指数和降低土的最大干密度，随着石灰含量的增加，减少了粘粒含量，也就相应的提高了土的强度，减小了土的膨胀和收缩，从而达到稳定土的目的，但是，石灰与土形成的稳定土体强度增长缓慢，往往影响施工进度，同时，膨润土干缩大，易开裂，易软化，稳定性差。水泥的水合作用使得土中各种矿物间产生顽强的结合力，并形成一种有效的包围着集料颗粒的基质，这会使土的不稳定颗粒被包裹，因此，土的稳定性，抗水，抗冻性能都得到改善，水泥固化剂的缺点是受土的类别限制，对塑性指数高的粘土，有机土及盐渍土效果不理想，且随着水泥增量的增加，干缩量增大，水泥的初凝，终凝时间无法掌握，影响工程质量。石灰粉煤灰固化剂也是一种常见的固化剂，具有较高的后期强度和抗低温的能力，缺点是早强性和水稳定性差。
迄今为止，国内外对于粉土路基的固化剂进行了大量的研究，但是，还没有一种稳定的材料能够完全解决土木工程中所遇到的疑难问题的产品。粉土路基固化剂的研究仍然是一个热点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于粉土路基的固化剂。其具有使粉土路基强度增强，粘粒含量减少，抗水性能增强，抗冻性能增强，水稳定性能增强等功效。
一种用于粉土路基的固化剂，所述固化剂由以下重量份数的物质组成：矿物掺合料30-60份，稻壳灰10-20份，碱性激发剂2-5份，膨胀剂2-6份，表面激发剂3-8份，缓凝剂2-6份，表面活性剂1-5份，有机聚合物1-2份。
所述矿物掺合料为硅酸盐水泥，石灰，粉煤灰，石膏，电器炉渣中的一种或一种以上。
所述稻壳灰采用如下方法制成：将稻壳燃烧，取灰烬，压实，在隔绝氧气的条件下，加温至250-300℃，加热32-35天，去除表层黑颜色的灰烬，取中层和底层粉红色灰烬使用。
所述碱性激发剂为工业水玻璃，工业纯碱或工业火碱。
所述膨胀剂为硫酸钠，硫酸铁，明矾，硫酸锰，氟化钠，硅藻酸钠中的一种或一种以上。
所述表面激发剂为三乙醇胺，尿素，亚硫酸盐，醋酸钠中的一种或一种以上。
所述缓凝剂为木质磺酸盐，氯化锌，硼酸盐，磷酸一氢钠，磷酸二氢钠，磷酸钠，磷酸镁，磷酸铁，磷酸铜中的一种或一种以上。
所述表面活性剂为羊油，硬脂酸，十二烷基磺酸钠，聚山梨酯中的一种或一种以上。
所述有机聚合物为聚乙烯醇，聚酰亚胺，聚酸酯，聚氨酯中的一种或一种以上。
本发明的有益效果：本发明的固化剂主要采用常见的工业原料或者工业废料，材料来源广，制备成本低，应用于粉土路基，可以使粉土路基强度增强，粘粒含量减少，抗水性能增强，抗冻性能增强，水稳定性能增强。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
一种用于粉土路基的固化剂，所述固化剂由以下重量份数的物质组成：硅酸盐水泥15份，石灰15份，稻壳灰10份，工业水玻璃2份，硫酸铁2份，三乙醇胺3份，木质磺酸盐2份，硬脂酸1份，聚乙烯醇1份。
所述稻壳灰采用如下方法制成：将稻壳燃烧，取灰烬，压实，在隔绝氧气的条件下，加温至250-300℃，加热32-35天，去除表层黑颜色的灰烬，取中层和底层粉红色灰烬使用。
使用时，按照粉土质量8％的比例添加，粉土路基的7天无侧限强度为0.998MPa，对比实验为0.094MPa，干密度为1.619g/m3，对比试验为1.722g/m3，渗透系数为3.22*10-6cm/s，对比试验为4.22*10-6cm/s。
实施例2
一种用于粉土路基的固化剂，所述固化剂由以下重量份数的物质组成：粉煤灰60份，稻壳灰20份，工业纯碱5份，硫酸钠6份，尿素8份，氯化锌6份，羊油5份，聚酸酯2份。
所述稻壳灰采用如下方法制成：将稻壳燃烧，取灰烬，压实，在隔绝氧气的条件下，加温至250-300℃，加热32-35天，去除表层黑颜色的灰烬，取中层和底层粉红色灰烬使用。
使用时，按照粉土质量8％的比例添加，粉土路基的7天无侧限强度为0.988MPa，对比实验为0.094MPa，干密度为1.629g/m3，对比试验为1.722g/m3，渗透系数为3.12*10-6cm/s，对比试验为4.22*10-6cm/s。
实施例3
一种用于粉土路基的固化剂，所述固化剂由以下重量份数的物质组成：石灰20份，粉煤灰20份，稻壳灰15份，工业纯碱3份，明矾3份，三乙醇胺5份，木质磺酸盐3份，硬脂酸3份，聚乙烯醇1.5份。
所述稻壳灰采用如下方法制成：将稻壳燃烧，取灰烬，压实，在隔绝氧气的条件下，加温至250-300℃，加热32-35天，去除表层黑颜色的灰烬，取中层和底层粉红色灰烬使用。
使用时，按照粉土质量8％的比例添加，粉土路基的7天无侧限强度为0.999MPa，对比实验为0.094MPa，干密度为1.609g/m3，对比试验为1.722g/m3，渗透系数为3.10*10-6cm/s，对比试验为4.22*10-6cm/s。
实施例4
一种用于粉土路基的固化剂，所述固化剂由以下重量份数的物质组成：电器炉渣36份，稻壳灰18份，工业火碱4份，氟化钠3份，醋酸钠7份，磷酸铁2份，聚山梨酯1份，聚酰亚胺1.2份。
所述稻壳灰采用如下方法制成：将稻壳燃烧，取灰烬，压实，在隔绝氧气的条件下，加温至250-300℃，加热32-35天，去除表层黑颜色的灰烬，取中层和底层粉红色灰烬使用。
使用时，按照粉土质量8％的比例添加，粉土路基的7天无侧限强度为0.977MPa，对比实验为0.094MPa，干密度为1.612g/m3，对比试验为1.722g/m3，渗透系数为3.24*10-6cm/s，对比试验为4.22*10-6cm/s。
实施例5
一种用于粉土路基的固化剂，所述固化剂由以下重量份数的物质组成：石灰20份，粉煤灰20份，工业纯碱3份，明矾3份，三乙醇胺5份，木质磺酸盐3份，硬脂酸3份，聚乙烯醇1.5份。
使用时，按照粉土质量8％的比例添加，粉土路基的7天无侧限强度为0.134MPa，对比实验为0.094MPa，干密度为1.711g/m3，对比试验为1.722g/m3，渗透系数为4.10*10-6cm/s，对比试验为4.22*10-6cm/s。
实施例6
一种用于粉土路基的固化剂，所述固化剂由以下重量份数的物质组成：石灰20份，粉煤灰20份，稻壳灰15份，工业纯碱3份，明矾3份，三乙醇胺5份，硬脂酸3份，聚乙烯醇1.5份。
所述稻壳灰采用如下方法制成：将稻壳燃烧，取灰烬，压实，在隔绝氧气的条件下，加温至250-300℃，加热32-35天，去除表层黑颜色的灰烬，取中层和底层粉红色灰烬使用。
使用时，按照粉土质量8％的比例添加，粉土路基的7天无侧限强度为0.899MPa，对比实验为0.094MPa，干密度为1.711g/m3，对比试验为1.722g/m3，渗透系数为3.90*10-6cm/s，对比试验为4.22*10-6cm/s。
实施例7
一种用于粉土路基的固化剂，所述固化剂由以下重量份数的物质组成：石灰20份，粉煤灰20份，稻壳灰15份，工业纯碱3份，三乙醇胺5份，木质磺酸盐3份，硬脂酸3份，聚乙烯醇1.5份。
所述稻壳灰采用如下方法制成：将稻壳燃烧，取灰烬，压实，在隔绝氧气的条件下，加温至250-300℃，加热32-35天，去除表层黑颜色的灰烬，取中层和底层粉红色灰烬使用。
使用时，按照粉土质量8％的比例添加，粉土路基的7天无侧限强度为0.888MPa，对比实验为0.094MPa，干密度为1.667g/m3，对比试验为1.722g/m3，渗透系数为3.88*10-6cm/s，对比试验为4.22*10-6cm/s。
实施例8
一种用于粉土路基的固化剂，所述固化剂由以下重量份数的物质组成：石灰20份，粉煤灰20份，稻壳灰15份，工业纯碱3份，明矾3份，三乙醇胺5份，木质磺酸盐3份，硬脂酸3份，聚乙烯醇1.5份，柽柳干粉3份。
所述稻壳灰采用如下方法制成：将稻壳燃烧，取灰烬，压实，在隔绝氧气的条件下，加温至250-300℃，加热32-35天，去除表层黑颜色的灰烬，取中层和底层粉红色灰烬使用。
所述柽柳干粉由柽柳树皮晒干或者烘干，磨成粉末，过80目筛制成。
使用时，按照粉土质量8％的比例添加，粉土路基的7天无侧限强度为1.322MPa，对比实验为0.094MPa，干密度为1.509g/m3，对比试验为1.722g/m3，渗透系数为2.10*10-6cm/s，对比试验为4.22*10-6cm/s。

Claims (9)

1.一种用于粉土路基的固化剂，其特征在于，所述固化剂由以下重量份数的物质组成：矿物掺合料30-60份，稻壳灰10-20份，碱性激发剂2-5份，膨胀剂2-6份，表面激发剂3-8份，缓凝剂2-6份，表面活性剂1-5份，有机聚合物1-2份。
2.根据权利要求1所述一种用于粉土路基的固化剂，其特征在于，所述矿物掺合料为硅酸盐水泥，石灰，粉煤灰，石膏，电器炉渣中的一种或一种以上。
3.根据权利要求1所述一种用于粉土路基的固化剂，其特征在于，所述稻壳灰采用如下方法制成：将稻壳燃烧，取灰烬，压实，在隔绝氧气的条件下，加温至250-300℃，加热32-35天，去除表层黑颜色的灰烬，取中层和底层粉红色灰烬使用。
4.根据权利要求1所述一种用于粉土路基的固化剂，其特征在于，所述碱性激发剂为工业水玻璃，工业纯碱或工业火碱。
5.根据权利要求1所述一种用于粉土路基的固化剂，其特征在于，所述膨胀剂为硫酸钠，硫酸铁，明矾，硫酸锰，氟化钠，硅藻酸钠中的一种或一种以上。
6.根据权利要求1所述一种用于粉土路基的固化剂，其特征在于，所述表面激发剂为三乙醇胺，尿素，亚硫酸盐，醋酸钠中的一种或一种以上。
7.根据权利要求1所述一种用于粉土路基的固化剂，其特征在于，所述缓凝剂为木质磺酸盐，氯化锌，硼酸盐，磷酸一氢钠，磷酸二氢钠，磷酸钠，磷酸镁，磷酸铁，磷酸铜中的一种或一种以上。
8.根据权利要求1所述一种用于粉土路基的固化剂，其特征在于，所述表面活性剂为羊油，硬脂酸，十二烷基磺酸钠，聚山梨酯中的一种或一种以上。
9.根据权利要求1所述一种用于粉土路基的固化剂，其特征在于，所述有机聚合物为聚乙烯醇，聚酰亚胺，聚酸酯，聚氨酯中的一种或一种以上。
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