[發明專利]一種粉土復合固化劑及粉土固化方法

有效

• 申請號: 201911199254.X
• 申請日: 2019-11-29
• 公開（公告）號: CN111072339B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 李永振;樊亮;王林;馬士杰;林江濤;畢飛;周圣杰;張巖;梁皓;魏慧;侯佳林;姜峰
• 申請（專利權）人: 山東省交通科學研究院
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B28/08;C04B28/02
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司 37100
• 代理人: 羅文曌

本發明公開了一種粉土復合固化劑及粉土固化方法，屬于道路工程領域。所述粉土復合固化劑，由高分子乳液、水泥以特定比例混合而成。與現有技術相比，本發明的粉土復合固化劑能夠大幅度提高粉土固化強度及水穩性能，具有很好的推廣應用價值。

技術領域

本發明涉及道路工程領域，具體提供一種粉土復合固化劑及粉土固化方法。

背景技術

我國河南東部、安徽北部、江蘇北部、山東西南部屬于黃泛區，這些地區沉積了大量的黃河粉土。粉土工程性質特殊，一般70％以上的粒組為粉粒和細砂粒，比表面積不大，毛細現象突出，具有假塑性特征，不同成因的粉土具有各自不同的物理力學性質，結構性較差，極容易在動荷載作用下，發生液化現象。由于其特殊的物理和力學性質，在道路工程中粉土的穩定一直是一個比較難解決的問題。

上個世紀以來，科研人員對黃河沖積平原的低液限含砂粉土的穩定研究始終未曾間斷，并未提出一種有效的解決方法，更多是采用無機膠凝材料和固化劑進行粉土穩定，并具有各自的局限。粉土幾乎都由原生礦物粉粒組成，可塑性差，活性SiO2、Al2O3成分少，級配也差，石灰與土反應生成的固化凝聚物量少，導致灰土的初期和后期強度低，抗水抗凍性差。由于級配不良，水泥的填充和膠結不能充分發揮；且粉土中黏粒少，活性組分的溶解量少，水泥土系統中激發土壤生成水化硅酸鈣或鈣鋁硅酸鹽膠結物就少，因此對土的膠結作用差，強度提升不明顯。

大量的工程實踐證明，單一的外摻、簡單的復摻穩定粉土暴露出了較多的問題，已經很難符合實際工程要求，主要體現在早強差、收縮大、易開裂、穩定性(水穩定性、抗凍性、熱穩定性)差等，特別實在粉土地區，這些問題更為突出。

正是因為粉土的特殊性，單純利用無機材料穩定會帶來試驗中的成型困難，在脫模時直接破壞——這是粉土結構性差帶來的表觀結果。

申請人在公開號為CN107285694A的專利文獻中公開了一種利用乳化瀝青復合固化粉質土的方法。該方法以乳化瀝青、水泥和粉質土為原料，雖然能夠實現一種可用的路面材料，但在加工工藝、生產成本以及制備道路材料的強度、水穩定性及抗凍等性能方面仍有較大提升空間。

發明內容

本發明是針對粉土成型難題、強度和水穩定性差的問題，提供一種能夠大幅度提高粉土固化強度及水穩性能的粉土復合固化劑。

本發明進一步的技術任務是提供一種粉土固化方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種粉土復合固化劑，由以下重量配比的原料制得：

高分子乳液??5-15份；

水泥????????1-5份。

各原材料優選的重量配比為：

高分子乳液??10-15份；

水泥????????2-4份。

所述高分子乳液優選為陽離子SBR膠乳和/或陽離子SBS膠乳。高分子乳液中的高分子物質(SBR、SBS)的質量百分比含量為15～30％。當采用市售高固含量膠乳產品時，應根據其固含量、用純凈水進行膠乳稀釋，稀釋至固含量15～30％。

所述水泥為硅酸鹽水泥，如普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥或粉煤灰硅酸鹽水泥等。水泥強度優選為P.O32.5或P.O42.5。

粉土固化方法，以本發明所述述固化劑對粉土進行固化處理時，將固化劑與粉土混合均勻即可。高分子乳液、水泥與粉土的重量比優選為(5-15):(1-5):(80-95)，最佳重量比為(10-15):(2-4):(90-95)。

作為優選，可以在高分子乳液、水泥與粉土混合過程中加入適量外加水。

外加水的用量由最佳含水量減去高分子乳液中的水量計算得到，所述最佳含水量通過土的擊實試驗得到。