土壤固化剂及其使用方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200910058502.9

申请日:

2009.03.05

公开号:

CN101824326A

公开日:

2010.09.08

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):C09K 17/40申请公布日:20100908|||实质审查的生效IPC(主分类):C09K 17/40申请日:20090305|||公开

IPC分类号:

C09K17/40; E02D3/12; C09K103/00(2006.01)N

主分类号:

C09K17/40

申请人:

刀玉丹

发明人:

刀玉丹; 吴堃; 孙玉平

地址:

666100 云南省景洪市星湖湾10-2号

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明属于公路建设技术领域,具体涉及一种土壤固化剂及其使用方法,其组成为丙烯酸树脂3-9%,盐3-12%,矿物油4-12%,纤维素3-7%,余为水,其使用方法是将水泥铺洒在土壤中,然后再加入土壤固化剂的稀释液,充分拌匀,固化,得水泥和土壤固化剂与土壤结合的新型路基,再铺上沥青或水泥混凝土,本发明采用固化剂的协调使土壤颗粒与水泥相互粘合,且粘性增强,产品“微型橡皮圈”的作用降低收缩与重压对土壤造成裂缝的可能性,固化剂中的纤维素与水泥混合后不会胀大,且能吸收定量水份,协助养护作用,而氯化钙等盐类能使水泥的水化反应加快,具有施工简单、成本低、结构稳定坚固、有利于保护环境等特点,广泛应用于土木建筑、道路建筑等各个方面。

权利要求书

1.  一种土壤固化剂,其特征在于其组成为丙烯酸树脂3-9%,盐3-12%,矿物油4-12%,纤维素3-7%,余为水。

2.
  根据权利要求1所述的所述土壤固化剂,其特征在于所述盐为氯化钙或氯化钠。

3.
  根据权利要求1所述的所述土壤固化剂,其特征在于所述矿物油是工业级白油。

4.
  根据权利要求1所述的所述土壤固化剂,其特征在于所述纤维素为聚阴离子纤维素。

5.
  根据权利要求1所述的所述土壤固化剂,其特征在于所述土壤固化剂用量是水泥用量的1%——15%,水泥用量是土壤重量的5-10%。

6.
  根据权利要求5所述的所述土壤固化剂,其特征在于所述土壤固化剂用量是水泥用量的4-6%。

7.
  根据权利要求1所述的土壤固化剂的使用方法,其特征在于“厂拌式”的工艺步骤为:
(1).按照交通流量及承载力设计所需的基层厚度;
(2).路床及高程的测量、清理现场、去除树木杂草及其它杂物;
(3).所有排水系统及洪水控制问题先行解决和施工,道路纵向坡度及排水坡度按照设计图规划施工;
(4).按土壤固化剂的设计强度进行路床的处理及滚压;
(5).确定基层土壤处理深度,以实用必须承受之交通荷重及气候状况;
(6).根据现场土壤情况,按配比量铺洒水泥;
(7).测得预作为道路基层土壤的含水量及其最佳含水量与干密度和土壤固化剂的最佳配比;
(8).选择能满足作为道路基层的最佳取土场的土壤,即选择使用土壤固化剂最佳使用量能提高到最大的CBR值的土场土壤;
(9).筛出取回土壤中较大的石块及体积较大的腐植物,例如树枝等,并尽量粉碎土壤;
(10).按照土壤固化剂的最佳配比及土壤的最佳含水量,调匀土壤固化剂的稀释液;
(11).按当次拌合的土壤方量或重量计算可以达到最佳含水量所需增加的水分后,将调和均匀的土壤固化剂稀释液按照计算的结果加入欲拌合的土壤中并实施厂拌合,安全均匀拌合;
(12).将拌合均匀的土壤运至施工现场,按照设计高程进行道路基层的铺设;
(13).以大轮震动式压路机来回压实,以排除空隙及不均匀含水状况;
(14).滚压期间注意测量基层的高程以及排水坡度,使工地的高程符合设计标高,可利用平地机刮平至设计标高;
(15).最后用平地机将路面修饰刮平并确实形成设计要求的排水坡度;
(16).再用压路机做面层,最后的滚压修饰;
(17).隔天立即检测完工现场的土地密度,若压密度达到95%或更高时,用沥青或水泥混凝土进行封层。

8.
  根据权利要求1所述的土壤固化剂的使用方法,其特征在于“就地拌合式”的工艺步骤为:
(1).按照交通流量及承载力设计所需处理的基层厚度;
(2).路床及高程的测量、清理现场、去除树木杂草及其它杂物;
(3).所有排水系统及洪水控制问题先行解决和施工,道路纵向坡度及排水坡度按照设计图规划施工;
(4).确定基层土壤处理深度,以适应必须承受之交通荷重及气候状况;
(5).根据现场土壤情况,按配比量铺洒水泥;
(6).以旋耕机翻松路面土壤,进行干搅拌;
(7).测得预作为道路基层土壤的含水量及其最佳含水量与干密度和“路金”的最佳配比;
(8).若工地现场土壤的含水量较小,可先加水使土壤的含水量稍微提高,并充分均匀搅拌;
(9).若工地现场土壤的含水量因下雨或其他的原因高于要求的含水量时,则需等待土壤含水量下降至可以施工的配比含水量才能进行施工
(10).加入“路金”及水之稀释液于土壤中,使土壤之含水量达到最佳含水量;
(11).使用路拌机或能将“路金”与土壤能完全搅拌均匀的其它施工设备进行现场拌合;当拌合均匀后,立即用大能量震动式压路机来回压实,以排除空隙及不均匀含水状况;
(12).滚压期间注意测量基层的高程以及排水坡度,使工地的高程符合设计标高,可利用平地机刮平至设计标高;
(13).最后用平地机将路面修饰刮平并确实形成设计要求的排水坡度;
(14).再用压路机做面层,最后的滚压修饰;
(15).3~7小时即检测完工现场的土地密度,若压密度达到95%或更高时,用沥青或水泥混凝土进行封层。

说明书

土壤固化剂及其使用方法
技术领域:本发明属于公路建设技术领域,具体涉及一种土壤固化剂及其使用方法。
背景技术:在现有的道路建设工程中,由于传统路面结构层的材料可能由于强度和承载力的要求等因素,设计中必须增加路面结构层(基层和底基层)的强度,从而增加材料成本、加大施工难度和工期。因此,改良路面结构层,增加其承载力,降低路面结构层(基层和底基层)的强度,缩短施工工期,使施工成本大幅降低;其有效的方法是水泥加固处理法,又称水泥稳定土。然而,遗憾的是水泥稳定土虽然有一定强度,但容易产生裂缝水容易渗入,且容易受气候因素影响热胀冷缩,破坏路基以至路面损坏。目前我国公路建设中,公路路基仍然是采用传统材料,包括石灰、水泥、碎石、砾石等,也即传统的四合料。获取这些传统的材料需开山采石,而开山采石会对山貌河川等自然生态环境造成严重的破坏,且还需大量的人工和运输费用,在生产、运输过程中对周围环境也会有污染,因而开发新的产品以取代传统的四合料是大势所趋,迫在眉睫。
发明内容:本发明的目的在于克服公路路基采用传统材料所存在的必须清运路床弃土,添加砂石料,铺设至少两级厚度的基层和底基层石料,且施工周期长,建设成本昂贵,养护成本高,道路因渗水破坏路基损坏路面、对自然生态环境造成严重破坏的副作用等技术难题,为人们提供一种使道路建设者可采用新的工程施工技术,工艺简单、使用方便、保护环境的公路路基新材料土壤固化剂及其使用方法。
本发明的目的是通过下述技术方案来实现的。
本发明的土壤固化剂,其组成为丙烯酸树脂3-9%,盐3-12%,矿物油4-12%,纤维素3-7%,余为水。
上述方案中,所述盐为氯化钙或氯化钠。
上述方案中,所述矿物油是工业级白油。
上述方案中,所述纤维素为聚阴离子纤维素。
上述方案中,土壤固化剂用量是水泥用量的1%——15%,水泥用量是土壤重量的5-10%。
上述方案中,土壤固化剂用量较好是水泥用量的4-6%。
本发明土壤固化剂的使用方法,或称施工步骤有两种:一种是“厂拌式”,另一种是“就地拌合式”,其中“厂拌式”的工艺步骤为:
1.按照交通流量及承载力设计所需的基层厚度;
2.路床及高程的测量、清理现场、去除树木杂草及其它杂物;
3.所有排水系统及洪水控制问题先行解决和施工,道路纵向坡度及排水坡度按照设计图规划施工;
4.按土壤固化剂的设计强度进行路床的处理及滚压;
5.确定基层土壤处理深度,以实用必须承受之交通荷重及气候状况;
6.根据现场土壤情况,按配比量铺洒水泥;
7.测得预作为道路基层土壤的含水量及其最佳含水量与干密度和土壤固化剂的最佳配比;
8.选择能满足作为道路基层的最佳取土场的土壤,即选择使用土壤固化剂最佳使用量能提高到最大的CBR值的土场土壤;
9.筛出取回土壤中较大的石块及体积较大的腐植物,例如树枝等,并尽量粉碎土壤;
10.按照土壤固化剂的最佳配比及土壤的最佳含水量,调匀土壤固化剂的稀释液;
11.按当次拌合的土壤方量或重量计算可以达到最佳含水量所需增加的水分后,将调和均匀的土壤固化剂稀释液按照计算的结果加入欲拌合的土壤中并实施厂拌合,安全均匀拌合;
12.将拌合均匀的土壤运至施工现场,按照设计高程进行道路基层的铺设;
13.以大轮震动式压路机来回压实,以排除空隙及不均匀含水状况;
14.滚压期间注意测量基层的高程以及排水坡度,使工地的高程符合设计标高,可利用平地机刮平至设计标高;
15.最后用平地机将路面修饰刮平并确实形成设计要求的排水坡度;
16.再用压路机做面层,最后的滚压修饰;
17.隔天立即检测完工现场的土地密度,若压密度达到95%或更高时,即可用沥青或水泥混凝土进行封层。
上述方案中,所述“就地拌合式”的工艺步骤为:
1.按照交通流量及承载力设计所需处理的基层厚度;
2.路床及高程的测量、清理现场、去除树木杂草及其它杂物;
3.所有排水系统及洪水控制问题先行解决和施工,道路纵向坡度及排水坡度按照设计图规划施工;
4.确定基层土壤处理深度,以适应必须承受之交通荷重及气候状况;
5.根据现场土壤情况,按配比量铺洒水泥;
6.以旋耕机翻松路面土壤,进行干搅拌;
7.测得预作为道路基层土壤的含水量及其最佳含水量与干密度和“路金”的最佳配比;
8.若工地现场土壤的含水量较小,可先加水使土壤的含水量稍微提高,并充分均匀搅拌;
9.若工地现场土壤的含水量因下雨或其他的原因高于要求的含水量时,则需等待土壤含水量下降至可以施工的配比含水量才能进行施工
10.加入“路金”及水之稀释液于土壤中,使土壤之含水量达到最佳含水量;
11.使用路拌机或能将“路金”与土壤能完全搅拌均匀的其它施工设备进行现场拌合;当拌合均匀后,立即用大能量震动式压路机来回压实,以排除空隙及不均匀含水状况;
12.滚压期间注意测量基层的高程以及排水坡度,使工地的高程符合设计标高,可利用平地机刮平至设计标高;
13.最后用平地机将路面修饰刮平并确实形成设计要求的排水坡度;
14.再用压路机做面层,最后的滚压修饰;
15.3~7小时即检测完工现场的土地密度,若压密度达到95%或更高时,即可用沥青或水泥混凝土进行封层。
本发明是发明人通过多年实践摸索出来的科学实用的技术方案,与传统的公路路基采用的石灰、水泥、碎石、砾石等四合料相比,本发明的产品(简称为“路金”)是一种优良的高科技新型建筑材料添加剂,“路金”是化学液剂,不会损害皮肤与自然环境,主要成分为丙烯酸树脂乳胶聚合物、纤维素与氯化钙,乳胶协调使土壤颗粒与水泥相互粘合,且粘性增强,产品“微型橡皮圈”的作用降低收缩与重压对土壤造成裂缝的可能性,纤维素与水泥混合后不会胀大,且能吸收定量水份,协助养护作用,而氯化钙能使水泥的水化反应加快。产品理化指标为:外观:白色粘胶液体,沸点100℃,比重1.057(20℃)时,毒性:无毒,无环境污染。该产品的问世打破了土壤无法与水泥聚合形成固化物体的局限,从而给建工、建筑行业创造了一个全新的生机。尤其是在道路修筑、河堤、海堤、水库筑堤、停车场地等,需要固化土壤,而传统的工艺又造价昂贵,且弊端又多等方面的问题,“路金”产品给予了有效地解决。同时对砖、瓦等建筑材料的生产工艺革命也提供了全新的发展前景。
本发明产品还具有如下特点:
1、直接降低工程造价10~30%(基层稳固可减少沥青厚度、视道路等级而定);
2、可缩短工期1/3,平均一组机械人力每天可完成7000~8000m?的路基;
3、建造道路无需再铺设价格日趋昂贵的砂石或碎石级配料,对河川及水土的保持更能永续,基层不需传统四合料砂石水泥做砼一原地土壤渗入路金(lujin)固化剂即可;
4、基层施工后如黄土高原板块一样坚强、并为柔性路基、抗压强度为传统材料两倍以上、可延长道路使用年限,(抗压强度可达115kg/cm每平方(11.7Mpa)视土壤种类有差异);维护费用降至极低,还可减少施工中的尘土飞扬;
5、所建道路坚固有弹性,能承受频繁的交通和高载重,并能抵抗潮湿防止冰冻伤害;
6、不必挖除、运弃设计路面的现有土壤,降低高载重车辆对现有道路的破坏,且无弃置土对环境造成伤害之虑;
7、产品无腐蚀性、无毒、符合环境和节能国策;
8、建造的道路稳定性及强度优异、因而磨耗层(沥青面层)可节省甚多;
9、可控制雨水对土壤表层的侵蚀,防止土壤微细颗粒之流失、因而保持土壤的稳定,若任微细颗粒之流失则会使地表土层不稳定,产生日后崩坍、凸起、凹下的现象。
综上所述,该产品最大的优点在于与普通水泥及现场土壤混合搅拌后会凝成砼状物,且硬度高,不用烘干,凝结迅速,在4小时内即可形成高强度,且防水性能良好,耐磨耐用,稳定性强,成本低廉的混凝土(一般只有钢筋混凝土高速路造价的50%-60%左右),其独特的高强度拉聚力,使混合物一旦形成砼状物后,坚强牢固耐用。由于性能好,成本低,在公路施工中正在取代并将淘汰传统的水稳层混凝土,而成为主要的建筑材料。与常规水泥混凝土相比,具有不必添加沙石料,也不要求钢筋,这一点本身就会带来巨大利益,尤其在边远地区或沙石料昂贵的地区。通过水泥与特定土壤固化物质的有机结合,在土砂石料之间形成高分子聚合作用下的高强度拉聚力,混合物经高度重压形成砼状物后,坚强耐用,因其不渗水的物理特点,解决了道路因裂缝渗水破坏路基损坏路面的技术难题。又因其工艺技术几乎与一切自然界中的物质均可结合成坚强的砼状物,即以其最大的优势在于无需添加砂石料,而且利用施工现场土壤与水泥拌合添加特定固化物质即可制成砼,不必动用大量的交通工具运输砂石料。除节省运输成本、材料成本、劳动施工成本外,还可防止环境污染及爆破石料时自然环境的破坏。道路建成了3-7小时即可通行,日常养护及修补简便易行,只需就地填充压实即可。尤其是热不胀、冷不缩的特性,无论在炎热地区还是严冬寒冷的地带,均可应用。由于该产品的经济性、方便性,施工速度可比传统水稳层混凝土高出四分之三,在许多需要砼而又因成本高昂无法应用的地方,如路基、停车场、水力发电站的拦河坝等大面积混凝结构,“路金”都可大显身手。在民用建筑方面可用来制作预制板,还可利用废弃物如稻杆、麦杆、炭灰等制成轻型高强度的砖、瓦,甚至可使用海沙为拌合料,而无须考虑海水的盐份对水泥的破坏,因此可用来修建海边的防汛墙,而不会因海水盐份的侵蚀发生崩塌。因此,“路金”可用于土木建筑的各个方面。应用于道路建筑方面
下面通过实施例进一步描述本发明,本发明不仅限于所述实施例。
附图说明
图1为未经处理的土壤结构示意图
图2为经本发明产品处理的土壤结构示意图
图中:1.土壤颗粒;2.游离水;3.毛细管水;4.吸附水。
具体实施方式
实施例一
将丙烯酸树脂9%,氯化钙12%,工业级白油12%,聚阴离子纤维素7%,余为水,充分搅拌制得土壤固化剂。
然后按下述“厂拌式”的工艺步骤施工:
1.按照交通流量及承载力设计所需的基层厚度;
2.路床及高程的测量、清理现场、去除树木杂草及其它杂物;
3.所有排水系统及洪水控制问题先行解决和施工,道路纵向坡度及排水坡度按照设计图规划施工;
4.按“路金”的设计强度进行路床的处理及滚压;
5.确定基层土壤处理深度,以实用必须承受之交通荷重及气候状况;
6.根据现场土壤情况,按配比量铺洒水泥;本例水泥用量为土壤重量的8%将水泥均匀洒在翻好的土壤中,
7.测得预作为道路基层土壤的含水量及其最佳含水量与干密度和“路金”的最佳配比;本例“路金”是水泥用量的5%;
8.选择能满足作为道路基层的最佳取土场的土壤,即选择使用“路金”最佳使用量能提高到最大的CBR值的土场土壤;
9.筛出取回土壤中较大的石块及体积较大的腐植物,例如树枝等,并尽量粉碎土壤;
10.按照“路金”的最佳配比及土壤的最佳含水量,调匀“路金”固化剂的稀释液;
11.按当次拌合的土壤方量或重量计算可以达到最佳含水量所需增加的水分后,将调和均匀的“路金”稀释液按照计算的结果加入欲拌合的土壤中并实施厂拌合,安全均匀拌合;
12.将拌合均匀的土壤运至施工现场,按照设计高程进行道路基层的铺设;
13.以大轮震动式压路机来回压实,以排除空隙及不均匀含水状况,如以14~16吨压路机滚压,则一次性滚压厚度可达20cm;
14.滚压期间注意测量基层的高程以及排水坡度,使工地的高程符合设计标高,可利用平地机刮平至设计标高;
15.最后用平地机将路面修饰刮平并确实形成2%的排水坡度;
16.再用压路机做面层,最后的滚压修饰(不需开振动机,只需经压修整路面即可)若水分已经蒸发,则可喷洒少许水分或“路金”的稀释液以利压路机做最后的滚压修饰;
17.隔天立即检测完工现场的土地密度,若压密度达到95%或更高时,即可用沥青或水泥混凝土进行封层(面层)。(乡村道路可不封层,有同样质量效果);
18.使用沥青混凝土作为磨耗层时,一般可使用MC-250或乳化沥青,每平方公尺的使用量约0.8~1公斤;
19.使用MC-250贯入及RS-2混以碎石滚压封层或铺加其他磨耗层(如沥青混凝土)。
实施例二
将丙烯酸树脂6%,氯化钙8%,工业级白油8%,聚阴离子纤维素7%,余为水,充分搅拌制得土壤固化剂。上述原料可从网上或市场购取。
本例水泥用量为沙土重量的10%均匀洒在翻好的土壤中,“路金”是水泥用量的6%。
然后按下述“就地拌合式”的工艺步骤施工:{干燥土壤(土壤含水量低于最佳含水量较多)或施工现场土壤含量较多时使用}
1.按照交通流量及承载力设计所需处理的基层厚度;
2.路床及高程的测量、清理现场、去除树木杂草及其它杂物;
3.所有排水系统及洪水控制问题先行解决和施工,道路纵向坡度及排水坡度按照设计图规划施工;
4.确定基层土壤处理深度,以适应必须承受之交通荷重及气候状况;
5.根据现场土壤情况,按配比量铺洒水泥;
6.以旋耕机翻松路面土壤,进行干搅拌;
7.测得预作为道路基层土壤的含水量及其最佳含水量与干密度和“路金”的最佳配比;
8.若工地现场土壤的含水量较小,可先加水使土壤的含水量稍微提高,并充分均匀搅拌;
9.若工地现场土壤的含水量因下雨或其他的原因高于要求的含水量时,则需等待土壤含水量下降至可以施工的配比含水量才能进行施工;
10.加入“路金”及水之稀释液于土壤中,使土壤之含水量达到{最佳含水量+1~3%}(视施工时天气而定);
11.使用路拌机或能将“路金”与土壤能完全搅拌均匀的施工设备进行现场拌合,当拌合均匀后,立即用大能量震动式压路机来回压实,以排除空隙及不均匀含水状况(若以14~16吨压路机滚压,则一次性滚压厚度可达20cm;
12.滚压期间注意测量基层的高程以及排水坡度,使工地的高程符合设计标高(利用平地机刮平至设计标高);
13.最后用平地机将路面修饰刮平并确实形成2%的排水坡度;
14.再用压路机做面层,最后的滚压修饰(不需开振动机,只需经压修整路面即可)若水分已经蒸发,则可喷洒少许水分或“路金”的稀释液以利压路机做最后的滚压修饰;
15.3~7小时即检测完工现场的土地密度,若压密度达到95%或更高时,即可用沥青或水泥混凝土进行封层(面层)。(乡村道路可不封层,有同样质量效果);
16.使用沥青混凝土作为磨耗层时,一般可使用MC-250或乳化沥青,每平方公尺的使用量约0.8~1公斤;
17.使用MC-250贯入及RS-2混以碎石滚压封层或铺加其他磨耗层(如沥青混凝土)。
实施例三
本例的土壤固化剂时将水溶性丙烯酸树脂3%,氯化钠5%,工业级白油4%,聚阴离子纤维素素3%,余为水充分混合制得。
上述方案中,水泥用量按每平米10-25Kg的水泥均匀洒在翻好的土壤中,“路金”是水泥用量的10%,“路金”溶液之准备:“路金”系浓缩的高分子化学制剂,不具毒性,但仍需参照说明使用。一般稀释用水约为“路金”之250倍,但需视现场土壤的含水量而定,控制土壤的含水量为最佳含水量+2~3%。先将洁净水注入水车内约八至九分满,本例水量为8吨,则加入32公斤“路金”,加入时需稍加搅拌均匀,以利固化剂与水充分混合均匀。
施工步骤简述如下:
1、在划定准备筑路的范围内,先把树根杂草杂物等垃圾物清除干净;
2、按设计要求用平地机进行水平高度、宽度、长度的施工面平整;
3、准备好各种机械、设备、水泥、水及特定土壤固化产品如“路金”;
4、用旋耕机翻挖土使其破碎度均匀;
5、按配比量(一般为泥土重量3%-10%)将水泥均匀洒在翻松的泥土中,以旋耕机干拌至均匀;
6、按所需设计标准,配比土壤固化品,用洒水车均匀喷洒路床铺料;
7、用旋耕机来回搅拌至均匀;
8、用平地机找平;
9、用压路机来回碾压把该毛路面压实;本例从混合土壤固化品水泥——土壤压实需要2小时,然后待其凝结3小时,即可凝结成坚硬光滑的混凝土路基;在滚压过程中,随时注意土壤之含水量,若土壤的含水量因气候导致蒸发太快而明显低于[最佳含水量]时,可使用水车再洒水,(此时已无需添加“路金”),但仍需再搅拌,务必使含水量成为[最佳含水量]+2~3%,一般土壤的最佳含水量约为12%~20%。
10、路基定型后,表面可铺上一层沥青或水泥混凝土,便可成为标准的公路,一般铺设厚度为5-7Cm。乡村道路无须铺设表层也同样光滑平整作为坚硬道路使用。
11、如选用集中拌料的施工方法,则可不做上述4、5、6工序,而用搅拌机拌合铺料,运送路床按设计要求厚度摊铺。然后8、9、10进行即可。
技术参数:路基水泥用量实用类型(水泥用量/干土重量),砂石土、粘土、烂泥土交通路基:8%-12%、10%-14%、10%-14%;负重类型普通便道、乡村公路、高尔夫球场道路3%-7%、10%-15%;省级(二级)公路、地方公路、县级公路8%-12%;高速公路(国道)13%-15%、10%-15%。
实施例四
将丙烯酸树脂6-9%,钙盐8-12%,矿物油8-12%,纤维素5-7%,余为水,充分搅拌制得土壤固化剂,施工步骤同实施例二。
上述实施例中,现场取样土壤实验方法如下:
1.土壤分类实验:依照ASTM D2487-83(依工程用途之土壤分类实验法(国际标准统一分类法)确定现场土壤之分类,一确定“路金”的使用量。
2.现场土壤含水量实验:
ASTM D698或AASHTO T265{国际标准实验室土壤含水量测定法}
3.土壤最佳含水量及最大干密度实验:
ASTM D698或AASHTO T99(以5.5磅击锤,落距12寸、反复上下击30次一层、决定土壤含水量与密度关系实验法)上述土壤最佳含水量及现场土壤含水量之差即为“路金”稀释用水量。本发明也可按配方制得粉状产品,使用时兑水。
实施例五
“路金”筑路用法与用量情况见表1。
表1“路金”与砂石土壤及水泥配方比例:

本例以土壤的干密度为2000kg/m3(密集)为例,根据路基的设计厚度,视道路施工现场的土质结构依列表提示配比水泥和土壤固化剂之用量以达到所需砼的指标。加入适当的固化剂可改善土壤的强度,当固化剂加入量不适合时反而可降低土的强度。从CBR、膨胀量与固化剂掺量关系曲线可见,万分之二固化剂加入量为土壤改良最佳剂量。在施工时固定路程不同,或填土种类发生变化时,必须做最佳固化剂剂量之测试,方能将此工法发挥其最佳效果。
在道路建设中,使用“路金”关键是就地取材,有利于环境保护,使用该工艺和产品是根据现场泥沙情况的成分不同来进行配比,水泥用量一般在沙土重量的5-10%,“路金”是水泥用量的4-6%。根据道路等级确定厚度,经过充分搅拌摊平、压实。不需要重新加工碎石和沙,也不做狗石头垫层。本发明产品的使用比例还可根据实际情况调整,也可为水泥重量的3%——15%,如制作合成砖,只需1%——4%。道路施工时,还可按每平米10-25Kg的水泥均匀洒在翻好的土壤中。本例的土壤固化剂,是一种混合物,其组成为其组成为丙烯酸树脂3-9%,盐3-12%,矿物油4-12%,纤维素3-7%,余为水。本例所述盐为钙盐或钠盐,如氯化钙、氯化钠或川氯盐,或其它盐,其主要性能:防冻适用温度/℃:-1℃~-2℃。本例所述矿物油——mineral oil是含有碳原子数比较少的烃类物质,即含有碳碳双键或是叁键的烃,如工业级白油。本例所述纤维素为聚阴离子纤维素,分子式可写作(C6H10O5)n,也可以是具有类似性能的其它纤维素。本例新工艺与传统基层施工法比较见表2。
表2本发明新工艺与传统基层施工法比较:

  传统施工法  新工艺施工法  需挖除并运弃现场土壤50~60cm厚  不需要废弃现场土壤,直接做为材料使用  铺筑价值昂贵的砂石级配料  不需要使用砂石级配料,仅将“鑫和路基”填  加于现场土壤中混合滚压成既成坚实基层  压实时间极长,施工期长  可迅速得到要求的压密度,因而滚压工作节省  50%以上,工期极短,每天可完成约8000m2的  基层  依据公路工程规范之要求:  柔性路面基层之强度为21kg/cm2(2.15MPa)  刚性路面基层之强度为42kg/cm2(4.29MPa)  抗压强度可达115kg/cm2(11.7MPa)  AC磨耗层需要10~15cm厚  因道路基层坚实,AC磨耗层仅需5~7cm  因基层品质不良,致使AC面层需要经常  刨除换新,维修费高  基层坚实,AC面层耐久,节省维修费用甚巨  来回运送废弃土及砂石级配料,造成环境  污染,高载重量车辆往返运输,对既有道  路产生严重破坏,更对日渐频繁的交通量  造成极大的冲击,所付出之社会成本更无  法估计  使用“鑫和路基”工艺技术建造道路基层则无  左列问题发生,既环保又达高水平之经济效益  容易因为材料中水分含量的多寡造成体积  的膨胀或收缩  因为“路金”与土壤间的化学作用是不可逆的  化学反应,将使得经过处理过的路基历久弥新  因路基不坚韧,面层容易发生凹凸现象,  一旦下雨,水会浸泡到基层,致使路面容  易受损,遇上冰雪天气,基层也易冻坏。  “鑫和路基”通过“路金”作用,把基层形成  一块坚韧的板块,不会因天气变化而变化,能  抗冰冻、抗热。

图1为未经处理的土壤结构示意图,图2为经本发明产品处理的土壤结构示意图。

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本发明属于公路建设技术领域,具体涉及一种土壤固化剂及其使用方法,其组成为丙烯酸树脂3-9,盐3-12,矿物油4-12,纤维素3-7,余为水,其使用方法是将水泥铺洒在土壤中,然后再加入土壤固化剂的稀释液,充分拌匀,固化,得水泥和土壤固化剂与土壤结合的新型路基,再铺上沥青或水泥混凝土,本发明采用固化剂的协调使土壤颗粒与水泥相互粘合,且粘性增强,产品“微型橡皮圈”的作用降低收缩与重压对土壤造成裂缝的可能。

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