[發明專利]一種低液限粉土復合改良路基材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201810420266.X
• 申請日: 2018-05-04
• 公開（公告）號: CN108358529A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 丁磊;王春堂;馬洪明;孫甲奇;潘國安;喬軍亭;張星
• 申請（專利權）人: 中鐵二十三局集團第一工程有限公司
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;E01C3/00
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 劉童笛;龐啟成

本發明公開了一種低液限粉土復合改良路基材料及其制備方法，該路基材料包括以下重量份（以干土計）原材料制備而成：3?5份的復合改良劑、7?15份的骨料和80?90份的低液限粉土；所述的復合改良劑是由水泥、石膏、熟石灰和木質素磺酸鹽制備得到的；所述的骨料粒徑為0.1?0.5mm；該路基材料采用復合改良劑對低液限粉土進行改良，利用復合改良劑的協同增效作用，使得到的復合改良路基材料力學性能和耐水穩定性顯著提高，有利于低液限粉土材料在道路建設中的大規模應用。

技術領域

本發明涉及路基材料領域，特別涉及一種低液限粉土復合改良路基材料及其制備方法。

背景技術

粉土廣泛分布于我國的沖積平原、河流三角洲、沿海平原地區，粉土的顆粒均勻，粒徑單一，粘性差，級配不良，液限值小，塑性指數低，強度低，加州承載比CBR(CaliforniaBearing Ratio)不易達到工程設計要求，是一種工程性質較差的筑路材料。低液限粉土即為液限小于50%的粉土，這種粉土土樣級配差，土體具有較高的壓縮性和滲透性，即使在壓實度很高的情況下仍有高達9%～10%的孔隙率，沒有達到真正的密實，為雨水的滲入提供了便捷的通道，從而為路基的變形提供了條件，因此不能直接用于填筑路基。

為了增強粉土路基的強度和穩定性，各地根據粉土的成因及物理性質的不同往往采用不同的方法進行路基改良。現有對粉土的改良主要從以下幾個方面進行：(1)改善土的力學性能，增大土的黏聚力和內摩擦角，有效地提高土的抗剪強度，改善土的固結特性和可壓實性；(2)增強土的水理性、水穩性、抗凍性和耐干濕循環能力等耐久性能；(3)保障其強度和耐久性隨著時間的延續不斷增長；(4)擴大了土料的應用范圍，使可用土料地區分布廣泛，原料十分充足；(5)降低經濟成本。而改良的方式主要是摻入二灰土、水泥、生石灰等常用無機結合料或摻入礦渣、水泥礦粉、磷酸等工業廢料或加入固化劑。

現今，通過對低液限粉土的多種改良方案，使低液限粉土的性能已基本能夠滿足作為普通路基材料用于道路建設，然而，由于粉土材料自身性能或改良配方的限制，導致現有的低液限粉土改良路基材料性能并不理想，存在力學性能不高、耐水穩定性較差、改良成本高等諸多缺陷，使現有的低液限粉土改良路基材料還不能用于高標準道路的路基建設，從而嚴重限制了低液限粉土在道路建設中的廣泛應用，也增加了在粉土地域上進行道路建設的施工成本。

發明內容

本發明的目的在于克服現有的低液限粉土改良路基材料力學性能不高、耐水穩定性較差的不足，提供一種低液限粉土復合改良路基材料及其制備方法；本發明采用復合改良劑對低液限粉土進行改良，利用復合改良劑的協同增效作用，使得到的復合改良路基材料力學性能和耐水穩定性顯著提高，有利于低液限粉土材料在道路建設中的大規模應用。

為了實現上述發明目的，本發明提供了一種低液限粉土復合改良路基材料，包括以下重量份（以干土計）原材料制備而成：3-5份的復合改良劑、7-15份的骨料和80-90份的低液限粉土；所述的復合改良劑是由水泥、石膏、熟石灰和木質素磺酸鹽制備得到的；所述的骨料粒徑為0.1-0.5mm。

一種低液限粉土復合改良路基材料，其中含有的復合改良劑具有協同增效作用，水泥和熟石灰具有水凝性，能促使粉土顆粒和骨料的膠結，在路基材料中形成以骨料為基點的網絡結構，能禁錮粉土顆粒的移動，在增加路基材料力學性能的同時也能提高耐水穩定性，且兩者可互相作用，膠結能力顯著增強；石膏具有很好的吸水性，能溶于水，能填補顆粒之間的孔隙，可改善粉土的塑性，增強內摩擦力，對水泥和熟石灰的膠結具有促進作用；而木質素磺酸鹽具有的減水作用，可溶于水，與粉土的低液限性能進行補償，同時也能填補顆粒之間的孔隙，改善粉土的塑性，增強內摩擦力，對水泥和熟石灰的膠結具有促進作用；同時，通過控制骨料的粒徑，使骨料顆粒與粉土顆粒形成互補，能減少路基材料孔隙率，增加密實度，對復合改良劑的改良作用具有協同作用，路基材料的力學性能和耐水穩定性進一步增強；本發明低液限粉土復合路基材料通過復合改良劑和骨料的配合作用，使改良后的路基材料具有優異的力學性能和耐水穩定性，能應用于高標準路基，對低液限粉土材料在高標準道路建設中的應用提供了保障。