盐渍土轻质固化剂及其处理盐渍土的方法与流程

本发明涉及土壤固化
技术领域：
与工程建设领域，具体涉及一种盐渍土轻质固化剂及其处理盐渍土的方法。
背景技术：
：土壤固化剂是一种由多种无机、有机材料合成的用以固化各类土壤的新型节能环保工程材料。对于需加固的土壤，根据土壤的物理和化学性质，只需掺入一定量的固化剂，经拌匀、压实处理，即可达到需要的性能指标。岩土中的易溶盐含量达到0.3％以上，并具有溶陷、盐胀、腐蚀等工程特性时，称该岩土为盐渍土。盐渍土因春季升温，空气干燥，盐分随毛细水上升至地表，常出现表土泛盐现象。因土中有吸附性的阳离子，遇水后能吸收较多的水分，使盐渍土具有较高的保湿性和保水性特点。盐渍土吸水强烈且水分不易散失，场地多呈泥泞状态。盐渍土在天然状态下有较高的承载力，但是一遇到水就容易产生溶陷等，对上部结构危害教大，因氯盐渍土浸水软化造成的建筑物不均匀沉降等损害现象屡见不鲜。目前对盐渍土，尤其是含盐量高的盐渍土地基及路基填筑无有效合理的处理方法，亟待提供一种有效而经济合理的固化剂及处理方法。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种盐渍土轻质固化剂及其处理盐渍土的方法，用于解决盐渍土地区路基填筑过程中遇到的盐胀，溶陷，易腐蚀等工程病害。为是实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种盐渍土轻质固化剂，以固化剂总重量为基准，该固化剂成分包括如下含量的原料：水泥31.8％～35.3％；石灰18.2％～25.6％；粉煤灰45.6％～41.0％；铝粉0.9％～1.6％；所述水泥为硅酸盐水泥；所述粉煤灰为一级粉煤灰；所述铝粉为标准编号jc/t407-2000的加气铝粉。同时提供一种应用盐渍土轻质固化剂处理盐渍土的方法。本发明的效果是：(1)本发明固化剂，具有造价低，强度高，对氯离子的固化作用强且水稳性高；(2)本发明固化剂，通过加入固化材料以及铝粉，从而有效地解决了传统盐渍土处理方法造价高、周期长、不稳定等问题；(3)本发明固化剂制备方法工艺简单，适合规模化生产。(4)通过结合性添加粉煤灰、铝粉、石灰三种材料结合所制备的固化剂，掺加粉煤灰在等强度等级的条件下，可以减少水泥用量约10％-15％，价格可降低约5％，质量也可减轻约7％。掺加铝粉可以起到发泡效果，使固化后的盐渍土较之前体积增长63.8％，从而相比不添加铝粉的情况下成本减少约30％。石灰加入水中可以反应生成氢氧化钙，不仅可以激活粉煤灰的活性，使盐渍土固化，散发出的热量还可以加剧铝粉发泡的效果。附图说明图1是本发明一实施例的应用固化剂处理盐渍土的方法流程图；图2是本发明一实施例所采用的模具外观示意图。图中：1、模具(ф39.1mm×100mm)2、透气不透水膜具体实施方式下述参照附图对本发明的渍土轻质固化剂及其处理盐渍土的方法加以说明。如图1所示，本发明的渍土轻质固化剂及其处理盐渍土的方法如下：本发明的盐渍土轻质固化剂，以固化剂总重量为基准，该固化剂成分包括：水泥31.8％～35.3％；石灰18.2％～25.6％；粉煤灰45.6％～41.0％；铝粉0.9％～1.6％；所述水泥为硅酸盐水泥；所述粉煤灰为一级粉煤灰；所述铝粉为标准编号jc/t407-2000的加气铝粉。石灰是一种以氧化钙为主要成分的气硬性无机凝胶材料，氧化钙加入水中可以反应生成氢氧化钙。粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，是燃煤电厂排出的主要固体废物。常温下，在水中粉煤灰能与石灰发生化学反应，生成具有胶凝性能的水硬性水化硅酸钙。在氢氧化钙的激发下，粉煤灰的活性被激发出来，使土发生固化。铝粉在密封的模具里与水反应生成氢气，使制备的盐渍固化土膨胀，形成具有细孔的化合物，石灰加入水中所释放的热量，可以加剧发泡效果。应用盐渍土轻质固化剂处理盐渍土的方法包括以下步骤：(1)按照以下方式准备各原料组分：a：称量盐渍土，为了保证盐渍土颗粒的均匀性，将粉碎后的盐渍土过1mm圆孔筛子，以盐渍土重量为基准，称量55％重量的水备用。b：以盐渍土与水的重量之和为基准，称量14.23％～25.1％重量的固化剂。(2)将固化剂加入盐渍土中，搅拌均匀，搅拌时间不得小于2分钟；(3)待固化剂与盐渍土混合均匀后加入称量好的水再次搅拌，搅拌时间不得小于5分钟，形成泥浆。(4)土样搅拌均匀后，将泥浆状的土样倒入图2所示的模具1中，直至模具体积的60％，以便于测量发泡效果，震荡密实后模具外壁包裹图2所示的透气不透水膜2进行养护；养护时间为7天，养护期间保持温度20℃～25℃和湿度50％～60％固定。养护时间到达7天时拆模，测得土样发泡高度为90mm-100mm，强度为130kpa-170kpa。实施例1由于一般滨海盐渍土的含盐量多为1％～3％，一般不超过5％，目前对含盐量高的盐渍土无有效合理的处理方法，所以本实施例采用较高含盐量为4％的盐渍土进行试验。按照图1所示流程图，具体处理盐渍土的方法如下：(1)按照以下方式准备各原料组分：a：称量盐渍土，为了保证土颗粒的均匀性，将粉碎后的盐渍土过1mm筛，以干土重量为基准，称量55％重量的水；b：以盐渍土与水的重量之和为基准，称量14.23％的固化剂(其中5.0％的水泥，2.6％的石灰，6.5％的粉煤灰，0.13％的铝粉)；(2)将水泥，石灰，粉煤灰，铝粉，加入盐渍土中，搅拌均匀，搅拌时间不得小于2分钟；(3)待固体颗粒材料混合均匀后加入称量好的水再次搅拌，搅拌时间不得小于5分钟，形成泥浆；(4)土样搅拌均匀后，将泥浆状的土样倒入图2所示的模具1中，直至模具体积的60％，以便于测量发泡效果，震荡密实后模具外壁包裹图2所示的透气不透水膜2进行养护；养护时间为7天，养护期间保持温度20℃～25℃和湿度50％～60％固定。实施例2同实施例1，区别仅在于固化剂的含量：以盐渍土与水的重量之和为基准，称量17.86％的固化剂(其中6.0％的水泥，3.9％的石灰，7.7％的粉煤灰，0.26％的铝粉)。实施例3同实施例1，区别仅在于固化剂的含量：以盐渍土与水的重量之和为基准，称量21.52％的固化剂(其中7.0％的水泥，5.2％的石灰，9.0％的粉煤灰，0.32％的铝粉)。实施例4同实施例1，区别仅在于固化剂的含量：以盐渍土与水的重量之和为基准，称量25.1％的固化剂(其中8.0％的水泥，称量6.4％的石灰，10.3％的粉煤灰，0.39％的铝粉)。对比例1为未加固化剂的7天标养下含盐量为4％的盐渍土。实施例与对比例中固化剂中的各组分含量如下表1所示：表1水泥石灰粉煤灰铝粉实施例131.818.245.60.9实施例233.621.743.31.4实施例332.524.042.01.5实施例435.325.641.01.6对比例----(注：以上各原料组分均是以对应实施例中固化剂总重量为基础，计算其所占质量百分比(％))性能检测与对比分析：测量上述制备的盐渍轻质固化土的高度与体积增长量。然后将固化土截取相同的体积(ф39.1mm×80mm)，测量相应的无侧限抗压强度：高度、体积增长量、无侧限抗压强度的测量结果如表2所示：表2高度(mm)体积增长(％)强度(kpa)实施例185.742.889.5实施例291.7552.996.75实施例398.363.8137.23实施例494.2557.1179对比例600110未加固化剂的7天标准养护下4％含盐量的盐渍土无侧限抗压强度仅为110kpa，浸水时，迅速融为泥浆，几乎没有耐水性；通过实验可知，添加水泥、石灰、粉煤灰和铝粉的固化剂不仅强度更高，体积有了大幅度增长，节约经济。通过四种实施例的对比，实施例3，4中加入固化剂的盐渍土都较7天标准养护下的素土强度更高，可以满足实际工程要求。而实施例4的配方在成本增加了的同时，体积增长也有所下降。因此实施例3中的强度、土样高度和体积增长量达到最优。以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12