凍融循環后抗疏力固化鹽漬土無側限抗壓強度試驗研究

羅林杰 劉 洋 張永強 何劍峰 王 率

（1長春工程學院土木工程學院， 長春 130012 2吉林省中騰路橋建設有限公司, 長春 130033）

凍融循環后抗疏力固化鹽漬土無側限抗壓強度試驗研究

羅林杰1劉 洋2張永強1何劍峰1王 率1

（1長春工程學院土木工程學院， 長春 130012 2吉林省中騰路橋建設有限公司, 長春 130033）

運用抗疏力固化劑來對鹽漬土進行改良試驗，對摻加不同劑量的抗疏力固化劑的改良鹽漬土進行了凍融循環試驗、無側限抗壓強度試驗。室內試驗結果表明，添加抗疏力固化劑明顯可以改良鹽漬土，提高鹽漬土的無側限抗壓強度，并且抗壓強度隨著劑量增加而增大，抗疏力固化劑的最佳配比是3%。鹽漬土的無側限抗壓強度在凍融循環作用下會隨著凍融次數的增加而降低。因此，抗疏力固化劑在鹽漬土地區有一定的應用價值。

抗疏力；鹽漬土；抗壓強度，凍融循環

鹽漬土是不同程度鹽堿化土的總稱 。以碳酸鹽為主的半濕潤地區，鹽漬土在溫度降低時的鹽-凍脹會造成路基路面的脹裂、堤壩的隆起等破壞；極大影響了工程的耐久性。鹽漬土對工程建設的危害是多方面的，由此造成的經濟損失也十分巨大[1]。

抗疏力系統 (The Consolid system)是一種專為土壤穩固研發的化學加固材料，不是作為粘合劑或氧化劑起作用，而是加速所有種類粘性土壤的穩固化或石化的自然進程。抗疏力作用原理符合道路工程施工的特點，它能促進粘性土壤在高壓和長時間作用下石化的傾向的自然規律。

目前抗疏力在國際上得到廣泛的運用，固化改良效果明顯[[3][4]，國內對于抗疏力固化土的研究不多，研究主要集中在重慶、貴州和西安地區，學者們主要針對抗疏力的最佳摻量、抗疏力固化黃土的抗壓回彈模量、CBR 值以及劈裂強度等做了研究[2][3][4]。

在《公路工程技術標準》中，提出了綜合利用路基表土要求，充分利用資源。本文在前人的研究的基礎上，對抗疏力固化劑對碳酸鹽漬土進行固化改良，并對固化土進行有關物理力學性質試驗，探究抗疏力固化鹽漬土的可行性。

1 試驗材料

1.1 鹽漬土

本文試驗中使用的土樣是采取自吉林省農安縣巴吉壘鎮四合村。土樣是在表面以下0-100cm，試驗土樣的綜合物理力學指標見表1。

表1 鹽漬土物理力學特性

對鹽漬土進行重型擊實試驗，得到的擊實曲線，得到γ=1.82，ω=14.75%。在最優含水率、最大干密度下制備試樣土樣，制備過程中加水量隨固化劑摻量的增加適當增加。

1.2 固化劑

抗疏力系統包括C444以及粉劑SD，產于瑞士。參照無機結合料摻量的定義，SD 按質量百分比以干粉的形式添加到土中，C444 則以水溶液形式添加到土中。

2 試驗方案和試驗方法

2.1 試驗方案

無機結合料的抗壓強度不是隨劑量增加而增大。為了確定一個經濟合理的用量，本文定義抗疏力固化劑與土 抗疏力固化劑混合物干重的比率為摻量比。在本文試驗中，我將抗疏力固化劑添加量分為1%，3%，5%五組，1%代表的含義是往1kg的土樣中添加10g粉劑，0.4g水劑,以此類推。

2.2 試驗方法

2.2.1 試件制備

參照《《公路工程無機結合料試驗規程規范》(JTG E51- 2009)中的相關規定，無側限抗壓強度試驗采用靜壓法。對于所用混合料采用重型擊實試驗確定最佳含水量試驗和最大干密度，通過回歸分析確定最佳含水量及最大干密度。

試件制作完成后，將未摻入任何固化材料的試件和摻入抗疏力固化劑的試件裝入保鮮盒中，最好是靜置一晚上后再進行凍融試驗。

2.2.2 力學特性檢驗方法

無機結合料的抗壓強度測試，加載速率為 1mm/min；采用的儀器設備是DL100KN無極調速加載壓力機,具體操作方法參見《公路工程無機結合料穩定材料試驗規程》（JTJG E51—2009）。

2.2.3 凍融試驗

土工凍土凍脹試驗機，主要參數是控制溫度上下限為-20℃-15℃。然后再控制凍融次數，最后控制制冷恒溫時間為1h，同樣加熱恒溫時間也為1h。在本文試驗中，我將未摻入任何固化材料的試件、摻入抗疏力固化劑的試件凍融試驗次數分為5次、10次和15次三組。

3 試驗結果及分析

抗疏力固化鹽漬土后經過其抗壓強度強度隨固化劑用量的變化曲線如圖 1所示。

圖1 抗壓強度與RAP用量的關系曲線

在抗疏力固化劑摻量逐漸增加到3%時，試件的抗壓強度是逐漸增大的，但是加到3%-5%之間，我們可以看到，抗壓強度折線是下降的。由此我得出：加入一定量的抗疏力固化劑可以提高試件的無側限抗壓強度，最適宜的可以認為是摻入3%固化劑。

從圖2可以看出，試件在三個階段試件的強度持續呈下降趨勢，0-10次較明顯，到了第三階段，也就是10次～15次之間，試件下降趨勢逐漸平緩。

我們可以得出：試件在經過凍融試驗后，無側限抗壓強度會降低，并且隨著凍融次數的增加，抗壓強度隨之降低；試件在摻入3%抗疏力固化劑之后，其經過凍融試驗后，無側限抗壓強度下降趨勢要比其它試件緩慢，因此可以認為摻入3%抗疏力固化劑是最適宜的。

圖2 凍融循環后抗壓強度與固化劑用量的關系

4 結語

（1）抗疏力固化劑能夠提高鹽漬土的無側

限抗壓強度，隨著抗疏力固化劑添加劑量的增加，其抗壓強度隨之增大。凍融循環作用影響改良后的鹽漬土的無側限抗壓強度，并且隨著凍融次數的增加而降低。

（2）考慮改良后強度與凍融試驗的結果及經濟性方面的考慮，實際工程中用量宜取3%。

[1]新疆公路學會．鹽漬土地區公路設計與施工指南[S]．北京：人民交通出版社，2006．

[2]王勇,李國芬,黃凱健,高敏杰. 水泥/石灰對濱海鹽漬路基土性能的影響[J].南京林業大學學報(自然科學版),2014,(05):165-169.

[3]JTG E40—2007公路土工試驗規程. 北京:人民交通出版社，2007.,(02):217-221.

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