[發明專利]一種過濕土冬季低溫施工的改性材料及其應用

在審

• 申請號: 202210498830.6
• 申請日: 2022-05-09
• 公開（公告）號: CN114920533A
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 許為民;趙世超;張提勇;于坤;董艷濤;姜美文;翟聰;張冉;陳江源;任雅輝;張慶華;趙海燕;王海山;李本鵬;姚占勇
• 申請（專利權）人: 山東省交通規劃設計院集團有限公司;濟南市政公用資產管理運營有限公司;山東大學;濟南城市建設集團有限公司
• 主分類號: C04B28/14
• 分類號: C04B28/14;C04B18/06;C04B18/04;E01C3/04;C04B111/76
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王磊

本發明屬于道路工程材料技術領域，涉及一種過濕土冬季低溫施工的改性材料及其應用。原料由干脫硫灰、干電石渣、半水脫硫石膏、木質素磺酸鈣、黃麻纖維和聚乙烯纖維組成，其中，干脫硫灰、干電石渣、半水脫硫石膏、木質素磺酸鈣的質量比為25～45:35～65:0～15:1～5，黃麻纖維和聚乙烯纖維的質量比為2～5:1，黃麻纖維和聚乙烯纖維的質量為所述改性材料干料質量的0.3～0.8％。本發明提供的改性材料能夠對實現冬季過濕渣土的快速降水，縮短工期，從而使之適于作為路基填料使用，具有良好的實際應用價值。

技術領域

本發明屬于道路工程材料技術領域，涉及一種過濕土冬季低溫施工的改性材料及其應用。

背景技術

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

目前由于優質填料的緊缺，建筑渣土被用作路基填料使用，其粘粒含量大，含水率高(大于30％)，稱為過濕渣土(簡稱過濕土)，而含水率高會導致碾壓時翻漿的問題，夏季施工期間，由于溫度較高，通過簡單晾曬即可迅速降低建筑渣土的含水率。而冬季施工期間，由于氣溫低，施工條件復雜等不利因素影響，土壤降水困難，嚴重拖延工期。

發明內容

為了解決現有技術的不足，本發明的目的是提供一種過濕土冬季低溫的施工改性材料及其應用，能夠對冬季過濕渣土的快速降水，縮短工期，從而使之適于作為路基填料使用，具有良好的實際應用價值。

為了實現上述目的，本發明的技術方案為：

一方面，一種過濕土冬季低溫施工的改性材料，由干脫硫灰、干電石渣、半水脫硫石膏、木質素磺酸鈣、黃麻纖維和聚乙烯纖維組成，其中，脫硫灰、電石渣、半水脫硫石膏、木質素磺酸鈣的質量比為25～45:35～65:1～15:1～5，黃麻纖維和聚乙烯纖維的質量比為2～5:1，黃麻纖維和聚乙烯纖維的質量為所述改性材料與過濕土干料總質量的0.3～0.8％。

另一方面，一種上述過濕土冬季低溫施工的改性材料的制備方法，提供脫硫灰和電石渣，將脫硫灰和電石渣分別進行烘干處理獲得干脫硫灰和干電石渣；

提供脫硫石膏，將脫硫石膏煅燒處理獲得半水脫硫石膏；

按配比將干脫硫灰、干電石渣、半水脫硫石膏木質素磺酸鈣、黃麻纖維和聚乙烯纖維進行混合。

第三方面，一種過濕土的改性方法，向過濕土中添加上述過濕土冬季低溫施工的改性材料，混合均勻。

第四方面，一種路基填料，包括過濕土和上述過濕土冬季低溫施工的改性材料。

第五方面，一種上述過濕土冬季低溫施工的改性材料或路基填料在低溫道路施工中的應用。

本發明的有益效果為：

本發明針對建筑過濕渣土含水率高，降水慢的特點，提供的上述過濕土冬季低溫施工的改性材料采用物理化學相結合的理念，基于脫硫灰、電石渣、脫硫石膏三種材料表面攜帶的高價陽離子Fe²⁺、Mn²⁺、Mg²⁺、Ca²⁺等，與過濕土反離子層中的K⁺與Na⁺等陽離子進行當量吸附交換，從而改變過濕土膠粒的帶電狀態，大大減小了結合水膜的厚度，土的滲透性提高，毛細水的活動性更大；木質素磺酸鈣作為一種表面活性劑，除離子交換作用外，可以覆蓋與粒子表面，使顆粒疏水，提高土壤的分散度；此外，將脫硫石膏處理為半水石膏，具有一定的吸水作用，吸水后半水石膏轉化為二水石膏凝膠，具有較大的比表面積，有助于水分的消散；利用黃麻纖維的吸濕能力，復合一定比例的聚乙烯纖維，將水分子導出，使水分子快速蒸發；多種材料協作，降水速率大大加快，回潮率低，能夠實現冬季過濕渣土的快速降水。