[發明專利]道路路基土壤強固劑

無效

• 申請號: 200810031308.7
• 申請日: 2008-05-15
• 公開（公告）號: CN101265703A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發明（設計）人: 謝旻憲
• 申請（專利權）人: 謝旻憲
• 主分類號: E02D3/12
• 分類號: E02D3/12
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所
• 代理人: 周詠;米中業

技術領域

本發明涉及一種用于道路鋪筑的工程材料，尤其涉及道路路基道路路基土 壤強固劑。

背景技術

道路的損壞主要與水侵害有關。在陰雨天氣過多時水分使土壤膨化過渡， 以至變軟甚至變成液態，道路因路基失掉穩定性而遭到徹底破壞。目前的工程 技術需以高pH值并使用堿化過程處理土壤以達到固化或強化的功效，基體施工 的方法有級配料工法和二灰/三灰工法及水泥穩定工法。

級配料工法需挖除并運棄現場50～60cm厚的土壤，鋪筑價值昂貴的砂石級 配料，這種路基的壓實時間極長，施工期長，因基層品質不良，致使AC面層 需要經常刨除換新，維修費高，而且容易因為材料中水分含量的多寡造成體積 的膨脹或收縮，此外來回運送廢棄土及砂石級配料，造成環境污染，高載重量 車輛往返運輸，對既有道路產生嚴重破壞，更對日漸頻繁的交通量造成極大的 沖擊，所付出之社會成本更無法估計。

二灰/三灰工法不論是二灰底基層或三灰基層，對于土壤之選擇皆甚為嚴 格，需要廢棄不適合作為道路基層材料的現場土壤，拌和費時，施工程序復雜， 滾壓時間長，這些都導致了鋪筑成本較高，并且由于氣候變化及交通量的激增 以及材料中水分的變化與體積的膨脹收縮等問題，將導致后期維修經費也比較 高昂。同時龐大二灰基層或三灰底基層的材料處理的過程中極易產生灰塵，嚴 重地影響了環境。

目前國內修建道路大多采取水泥穩定工法，使用水泥穩定工法處理路基時， 必須挖除并運棄現場50～60cm厚的土壤，鋪筑機軋碎石和水泥粉煤灰和砂的拌 和料，而開采碎石本身對河川和環境產生極大的破壞，且使用水泥和粉煤灰處 理的三和料無法再回收利用，對于水泥的堿化過程處理亦直接污染了下層的土 壤，再加上運棄工程現場的土壤和運來三和料的高載重車輛在已經開放交通的 道路上來回行駛，對既有的道路更產生了極大的沖擊，加速現有道路的破壞。

本發明的目的在于提供一種道路路基土壤強固劑，它能利用工程現場土壤， 并在其對土壤發生反應壓實后成為堅實的路基。

本發明提供的這種道路路基土壤強固劑，按重量百分比計包括如下成份： 2％～10％的聚丙烯酸鈉、2％～10％的聚丙酰胺、2％～10％的聚丙酰胺共聚物、 2％～10％聚乙烯醇、2％～10％的鋁酸鈉、50％～90％的蒸餾水。

本發明道路路基土壤強固劑使用時直接灑在刨松整平的現場土壤上，然后經 拌和后再壓實即可成為堅實的路基。

本發明是以低pH值而非堿化過程來達到穩定土壤。在土壤中只有粘土是 經過礦物學變化的礦石晶體的顆粒，稱為膠體。粘土的結構是八面體或四面體 的從格型結構，這種構分子使它們的顆粒表面產生靜電荷，靜電荷的平衡方式 是負電荷主要在里面而正電荷主要在外緣。這些靜電荷使水分子的電極產生靜 電力吸引，將水分子吸附在顆粒表面。

當本發明土壤強固劑與土壤產生作用時，因其具有帶負電的羧酸根離子， 與粘土顆粒表面的正離子中和，達到離子交換的作用，消除土壤顆粒表面的靜 電引力，使黏土由親水性變為疏水性，進而將土壤顆粒外圍的吸附的水分子置 換成為游離水，使土壤顆粒表面失去了對水的靜電吸附力，同時產生絡合反應， 生成不溶于水的絡合物，在反應初期具有粘性和潤滑性，因此可以較小的機械 壓力將水分排除，而土壤的壓實度(壓密度)將迅速地提高，再經過蒸發的動 作使得土壤的合水量下降，土壤的強度將逐漸上升，并且不再形成吸附水，土 壤顆粒與顆粒間將產生極大的摩擦阻力，使得土壤的強度足以承受各種的交通 量及載重，當土壤的壓密度超過95％時，經過本發明土壤強固劑處理后后的路 基層將不會有沉陷之慮，且因為不可逆的化學反應作用，將使得處理后的路基 層歷久彌新，大大地減少日后的維護費用及日漸沉重的交通量。

本發明能降低多數土壤的塑性指數，在雨季或春天解凍期，它限制多數水 分進入道路基層土壤結構中；在脫水干燥期，它也降低了水分脫離的速度。能 使道路基層土壤的粒料成一體，緩和了水的侵蝕。