巖土工程加固新材料試驗與嘗試

游建軍

巖土工程加固新材料試驗與嘗試

游建軍

Point

隨著我國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，巖土工程做為加固新材料的重要組成部分，實際是運用巖土工程的理論和方法來推動巖土工程的發(fā)展。但是，我國近些年來的新材料發(fā)明過程中在巖土領(lǐng)域發(fā)展很快，國內(nèi)的巖土工程研究也已經(jīng)進入到一個全新的時代。新材料的發(fā)展主要用于治沙工程、文物保護和道路橋梁的工程建設(shè)，在此領(lǐng)域內(nèi)的綜合性研究主要用于多方面，在近些年的巖土工程加固中引進新型的SH和LZU系列，對道橋加工等巖土工程的加固起到了良好的作用。本文筆者則對巖土工程中加固新材料的實驗做簡要探討，以供參考。

作為人類里程碑的文明，材料是現(xiàn)代化的重要支柱，是高新技術(shù)的基礎(chǔ)的先導，在人類邁入21世紀后，作為科學知識的基礎(chǔ)，以技術(shù)為經(jīng)濟中心的材料引導著人類社會的發(fā)展，對于巖土加固材料的實驗能提高一個國家的建筑工程發(fā)展力，是現(xiàn)代工業(yè)和農(nóng)業(yè)共同發(fā)展的關(guān)鍵，在自然環(huán)境不斷惡化的今天，巖土工程加固新材料的嘗試對材料科學技術(shù)提出更高的要求。

1.對SH和LZU系列固沙新材料的研究

對固定流沙的工程措施中可以分為兩個方面進行操作。一方面是可以將沙質(zhì)表面和風的作用進行統(tǒng)一，采用各種惰性材料進行沙面覆蓋，或者用固沙材料進行風面風速的降低，以此來減少流沙的活動，在植物表面附著固沙固沙的植被。另一方面是通過機械工程的原理來進行固沙，而這種方式就是利用風沙不斷移動的特點，采取一定的工程技術(shù)來阻擋沙丘的移動，以此來達到固沙阻沙的作用，這種方式通常是采取麥稈和蘆葦?shù)冗@些具有柔性的特殊材料來嵌入沙層中，在沙丘的立方格以上隱蔽形式設(shè)立沙障。通過這種方式來達到固沙的作用。同時，根據(jù)當?shù)氐乃智闆r將植物的成分和生長放置于沙層中，這些在巖土工程的施工中都會起到良好的作用。

2.對巖土工程固沙材料的研究

巖土工程固沙材料主要用于固沙植被和低成本植被技術(shù)的研究，對新材料SH和LZU系列固沙劑的研究可以采取化學和生物一體化的綜合固沙技術(shù)來形成一套簡單的巖土工程加固施工辦法。通過多種配方的化學固沙劑來進行試驗，考察單體的含量和配比，引發(fā)化學反應溫度，使單體反應的升溫速度增高，引發(fā)和固化交聯(lián)功能等因素對固沙劑的股沙星可以對施工的工藝產(chǎn)生影響，采用性能優(yōu)良的SH和LZU系列的固沙劑，可以使他們具有無毒性可稀釋的良好物力和力學性能。SH固沙劑的固沙含量和比重可以通過無色的水溶性制劑來進行試驗。LZU一4為固結(jié)性能優(yōu)良、吸水、保水性能稍差的固沙劑,當稀釋至濃度為2.5%時,適宜噴灑。.22.2SH和LzU系列固沙材料室內(nèi)試驗研究為了研究固沙劑的固沙機理,進一步完善其固沙性能。

表1 SH固化沙試樣抗壓強度測試結(jié)果

圖1 強度與SH摻量的關(guān)系

圖2 強度與干密度的關(guān)系

表2 PS加固強后土的崩解特性

3.SH和LZU系列固沙材料室內(nèi)測試研究

固沙劑的固沙原理是進一步的完善固沙性能。通過力學性能的實驗，可以掌握固沙劑的基本原理和性能。在試驗中可以根據(jù)加固某個實驗模塊來測試固化密度，隨著固沙劑量摻入比例的不斷增大。沙和不同濃度的固化實驗模塊在外部進行自然風干，然后進行養(yǎng)護定期檢測。固沙的強度抗性測試時通過力學的標準性能和指標來集中反映的，不僅對固化沙體和其他物理力學密切相關(guān)，并且易于測定。結(jié)果見表1。

SH固化沙試樣抗壓強度在1.1一6.OMPa之間,而國際上對固沙強度的要求為1.OMPa。sH固沙劑強度完全符合要求。以干密度1.6g2.cm一3,固沙劑摻量4oml為例,固化沙體的抗壓強度與干密度、固沙劑的摻入量關(guān)系見圖1和圖2。

通過圖表可以發(fā)現(xiàn)，固化沙的強度和密度和固沙劑的使用量有關(guān)，根據(jù)固沙劑的用量不同，其抗壓程度也不同。隨著固沙劑量的不斷增大，固化沙體的抗壓強度也會不斷提高，隨著固化沙體摻入量的主見減少，其強度也會主見減少。另外，通過對固化沙體抗壓強度的檢測，固化沙體在養(yǎng)護期間需通過SH的特性分析來進行抗壓強度和時間的判斷，因此，在固化沙體干燥后，才能檢測出強度的增加值。通過14天的試驗周期可以得出固沙體已經(jīng)干燥，當達到強度最大值時時在第21天后。

4.崩解試驗

對測試土中的崩解試驗可見表2。

通過表2可以發(fā)現(xiàn)，對加固樣式放入后的崩解可從30-38秒為開始階段，所有的未加固樣式在放入后可延長至48小時后才可以全部完成崩解，因此尚未完全崩解的部分隨著PS濃度的增大，其強度也會很快恢復。

結(jié)束語

綜上所述，通過對國內(nèi)巖土工程材料廣泛實驗的研究，能夠熟練掌握各種土工試驗的方法，并且在積極的探索中試驗新的試驗理論和方法，通過對SH和LZU系列的固沙材料，以加固材料為重點研究對象，并且通過大量的研究對不同沙質(zhì)、氣候等方面的研究進行加固新材料的測試，從而能夠保證固沙材料技術(shù)的不斷革新。

（作者單位：深圳市南華巖土工程有限公司）