土壤固化剂对道路工程的应用

1、CHF土壤固化剂固化土机理

传统的土壤固化剂主要为石灰、水泥等，存在一些缺陷，CHF土壤固化剂的出现，改变了路基施工中处治不良土质的传统方式，以其高效、简便、经济的特点应用到实际的工程中。一方面CHF土壤固化剂一边破坏了松散的黏土颗粒的双电子层结构，形成了新的牢固的结构，一边打破原有的小颗粒组合使其重新组合，并借助一定外在干预使其形成大颗粒牢固而稳定的整体。另一方面CHF土壤固化剂在水中溶解，产生强离子性溶液，使双电子层厚度减小，电子层变薄，水分子被挤出来，黏土结构变结实。

2、CHF土壤固化剂各性能试验

《固化类路面基层和底基层技术规程》(CJJ/T80－98)中对不同等级路面基层固化土的抗压强度都有明确的规定。黏性土样取自南宁五象新区蟠龙片区29号路，根据此标准，试验采用试样均控制在最优含水率和最大干密度状态的重塑土样，最大程度上限制了由于压实度、含水量差异等抗压强度值带来的影响。由图1可知该土样的最优含水量为17．5%，故本次试验土样均在该最优含水率状态下进行。

2．1不添加固化剂与添加固化剂试验

按照相关技术规程，土样进行分组对比实验，探求不添加固化剂与添加固化剂，以及添加不同类型不同浓度的固化剂下，土样吸收率和无侧限抗压强度，见表1。由表1数据分析可知，没有添加任何固化剂的素土，遇水随即发生崩解，证明未经处理的黏土无法直接作为多雨地区的基层，即使作为路床，也可能在干季收缩雨季膨胀，导致路面路基病害;素土在添加了0．02%的固化剂后，抗压强度为0．31MPa，吸水率为2．3%;素土在添加了3%的电石渣后，抗压强度为1．2MPa，吸水率为1．1%;素土在添加了3%的水泥后，抗压强度为1．34MPa，吸水率为0．9%;说明素土在添加了固化剂后抗压强度和吸水率都得到了显著的提高，而且CHF固化剂的浓度远小于其他固化剂，出于经济考虑可多采用CHF固化剂。

素土添加了3%电石渣后又添加了0．02%固化剂，抗压强度1．6MPa，吸水率为0．5%;素土添加了3%水泥后又添加了0．02%固化剂，抗压强度1．66MPa，吸水率为0．5%;与只是添加了3%的电石渣固化剂和只添加了3%的水泥固化剂数据相比，抗压强度加大了30%左右，吸水率减少50%，说明综合添加固化剂的效果比单一添加固化剂的效果好。

2．2受力变形性能试验

在标号路段上取黏性土作为土样，可知该土样为中等黏性土，塑限约23%，液限42%，塑性指数约为20。参照《公路土工试验规程》JTGE40－2007中T0126－1993有载荷膨胀率试验相关方法进行，分析不同受力情况下，土样添加不同浓度不同类型固化剂后的变形情况，试验结果见表2。由表2可知，素土在添加了传统的固化剂电石渣后，膨胀率有了明显的下降。

素土在添加了3%的电石渣后又添加了0．02%的CHF土壤固化剂，膨胀率又再次急剧下降，说明添加固化剂有效抑制了膨胀。尤其在添加传统固化剂后，又添加CHF固化剂，土壤变形得到了明显的抑制;在不同载荷下，尤其在强度为50kPa力的作用下，添加了传统固化剂和CHF固化剂后膨胀率为0，土样不再膨胀，不再有变形，说明CHF土壤固化剂能有效抑制住膨胀土变形，使土壤更加稳固，真正实现了对膨胀土的改良。

2．3承载比性能试验

承载比(CBＲ)值是规定贯入量时载荷压强和标准压强的比值，用来表征路基土、粒料、稳定土强度的一个指标。本试验选择同一土样，分别添加不同浓度和不同类型的固化剂，进行CBＲ试验。对不同配比的土样按最佳含水率加水焖料不少于24h，然后分层击实，进行98次击打，击实完毕，称重、计算、记录，然后击实的土样进行不少于96h泡水，使用仪器测量其膨胀量，称重、计算、记录，得出试验结果，见表3。

由表3分析数据可知，素土在添加3%的电石渣后，CBＲ值由3%升高到10%，后又在添加3%的电石渣的基础上添加了0．02%的固化剂，CBＲ值升高到20%，可见又添加了CHF土壤固化剂后的土样，明显比只是添加电石渣固化剂的CBＲ值升高了一倍，说明CHF土壤固化剂增强了土样的承载能力，尤其与电石渣一起使用，效果更好。

3、结语

CHF土壤固化剂能使土壤力学性能得到改良。增强抗压强度，有效降低土壤的膨胀性，使土壤稳定性得到进一步提高，起到固化作用，同时也增强了土壤的承载能力。在施工应用中广泛使用CHF土壤固化剂，能增大道路的早期强度，有利于早期开放交通，减少路面基层和面层的厚度，符合经济效益的要求。同时CHF土壤固化剂可利用工业废渣(电石渣)，减少矿石开采，符合生态环境保护要求。

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