[发明专利]一种公路用固化剂及其固化路面基层的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种固化剂，特别是一种公路用固化剂及其固化路面基层 的方法。

背景技术：

在公路建设过程中，需要大量使用诸如砂砾、土壤、石头、水泥、沥 青等道路材料，其中尤以基层和底基层材料的耗量大。平原地区如何利用 道路建设工程附近丰富的粉砂土资源作为道路工程材料，满足不同等级道 路工程对基层材料的质量要求，节省建设工程造价，构建绿色交通环境， 是交通领域需要解决的重大技术、经济问题。粉砂土作为道路基层材料的 工程性能很差，施工困难，难以保证道路工程质量。对粉砂土进行固化处 理是改善其工程性能的有效措施，其中选择水泥、石灰、土壤固化剂进行 固化是较为常用的技术方法。水泥固化：(1)水泥对塑性指数高的粘土、 裂土、有机土及盐渍土固化效果很不理想，甚至没有固化作用。(2)水泥固 化体干缩较大、易开裂。(3)水泥初、终凝时间无法调整，影响工程质量。 石灰固化：(1)石灰与土壤形成的固化体强度形成缓慢，往往影响施工进度。 (2)石灰固化体的强度与石灰的掺量在一定范围内成正比，若提高掺量超出 范围，则固化体的强度反而下降。因此，对于固化体强度要求较高的工程，石 灰显得无能为力。(3)干缩大、易开裂、易软化、水稳性差。因此，石灰固 化土在公路系统中被禁止用作高级路面的基层，而只能用作底基层处理。 二灰混合料固化：近年来，石灰-粉煤灰被我国公路部门广泛用于道路基 层、底基层的稳定处理。但在使用中发现石灰-粉煤灰的早强性和水稳性 差，直接影响施工进度及质量。基于水泥、石灰和二灰混合料难以解决粉砂 土固化存在的问题，近年来，很多单位和个人对具有特殊性能的土壤固化剂 进行了研究，先后取得了一系列研究成果，并公开了一些技术：用电石渣， 粒化高炉矿渣，化学激发剂混合制成的固化剂；一种双组份筑路固化剂， 固体固化剂成分为：二氧化硅，三氧化二铝，氧化钙，氧化镁，三氧化硫， 硫酸盐激发剂1-5％；液体固化剂的成分为：烧碱，硫酸，苯酚，松香粉。 公开了一种土质稳定固化剂，它是由钙，镁铁等无机材料为主体，配以适 量催化剂组成的材料。专利98113594.3公开了一种土壤固化剂的生产方法， 其特征是以矿渣或矿渣组合物为主体原料，配以适量的碱性激发剂、水泥 和表面活性剂混合粉磨至勃氏比表面积400-900m²/kg所制成。综合已有 的文献，不难看出，专门针对粉砂土固化、不用水泥和碱性激发剂生产固 化剂的方法尚未见文献报道。

发明内容：

本发明的目的是提供一种固化粉砂土效果好的公路用固化剂及其生产 方法。本发明的公路用固化剂的技术方案是，一种公路用固化剂，其特征 在于：组成固化剂的成分按重量份为：高炉水渣10-30份、石灰20-40份、 脱硫石膏5-15份、赤泥15-65份。本发明的公路用固化剂的生产方法是， 一种用权利要求1的公路用固化剂固化路面基层的方法，其特征在于有以 下步骤：(1)将公路用固化剂4-35重量份、粉砂土65-96重量份和水10-25 重量份混合搅拌均匀后，(2)摊铺在路基上，摊铺厚度360-400mm，自然 放置2小时后，(3)碾压成型，成型厚度160-200mm，成型后保湿养护后， 即可在此路面基层上进行铺筑面层。本发明与现有技术比较具有所用固化 剂不含水泥和碱性激发剂且对粉砂土的固化效果好的显著优点。

具体实施方式：

实施例1：

1)固化剂配料和生产(物质计量单位均为质量份)：

取高炉水渣10份、石灰20份、脱硫石膏5份、赤泥65份，计量混合 后，常温陈化2小时，在球磨机中粉磨过筛制成0.08mm的粉体。

2)道路基层材料混合料制备：

取泥含量为20％，砂含量为80％的粉砂土，按照质量比为固化剂4份， 粉砂土96份，水10份混合搅拌均匀，摊铺到路基上，摊铺厚度360mm， 自然放置2小时，然后碾压成型后，混合料各组分将发生水化反应，最终 形成以水化铝硅酸盐为主的凝胶矿物(如杆沸石、水化铝硅酸钙、水化硅 酸钙、水化铝酸钙、水化铁酸钙、水化石榴石、钙矾石)，成型厚度160 mm，成型体保湿养护。

3)性能测试

上述道路基层材料7天无侧限抗压强度为1.9MPa，满足《公路路面基 层施工技术规范》JTJ034-2000道路基层和底基层的技术要求。

实施例2：

1)固化剂配料和生产(物质计量单位均为质量份)