本发明涉及路基工程领域,具体涉及一种酸性硫酸盐特殊土土路基填料改良技术。
背景技术:
在我国快速发展的建设过程中会遇到各种不同的特殊土类,酸性硫酸盐土(acidsulphatesoils,简称ass)就是其中一种。酸性硫酸盐土是热带、亚热带沿海三角洲平原和低纬度海岸带的一种强障碍性的土壤,其母质为富含还原态硫化物矿物(硫化铁为主)的沉积物,广泛分布于亚洲、非洲、拉丁美洲人口密集、经济发达、土地资源紧缺的热带、亚热带滨海三角洲地区。酸性硫酸盐土因其具有高自然含水量、高液限、高塑性、高孔隙比、密度低、压实性差的不良物理性质和难排水、水稳定性差的工程特性,在酸性硫酸盐土赋存区域的工程中一般设计为弃土,难以用于路基填筑。修建公路、铁路线路时,不可避免地穿越酸性硫酸盐土分布地区,如何趋利避害地利用和处治酸性硫酸盐土,大规模使用酸性硫酸盐土作为路基填料,在现阶段是一个难点问题。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种酸性硫酸盐土路基填料改良技术,解决了现有技术中存在的问题。现有改良土技术多使用石灰或水泥进行改良。石灰或水泥改良土在酸性-硫酸盐条件下环境稳定性差,不具备填筑路基的工程特性,此类方法不适用于酸性硫酸盐土改良。本发明所要解决的技术问题是克服酸性硫酸盐土工程性质的缺点,避免石灰或水泥改良土在酸性硫酸盐环境中侵蚀带来的二次危害,消除酸性硫酸盐土的聚团特性,使其具有良好的压实特性和强度,适于公路、铁路路基的填筑,经济实用性好。具体技术方案如下:
一种酸性硫酸盐土路基填料改良工艺,添加无机结合材料碳酸钙对酸性硫酸盐土进行改良,控制填料拌和前含水率。使酸性硫酸盐土能达到压实度、强度要求,可用于路基填筑。
进一步地,包括如下步骤:
1)采用碳酸钙粉末为改性材料,无机化合物材料碳酸钙99.9%的颗粒粒径<0.075mm;
2)将天然酸性硫酸盐土平摊于室外不透水帆布上,捣碎摊平翻晒风干,使天然含水率由14%~30%降至4%左右,均匀掺入10%碳酸钠粉末,土体颜色由原深红、红棕色、红褐色明显变浅,拌匀后再加水配置至目标含水率,密封闷料24h以上。所述目标含水率,应为根据土工试验,使处理后的土达到最大强度的含水率。
采用本发明,能够达到以下技术效果:
在酸性硫酸盐富存地区修建公路、铁路路基时,有效利用改良酸性硫酸盐土作为路基填料,较大限度的避免了借方换填和远运弃渣,节约了土石方工程费用,具有良好经济实用价值。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
一种酸性硫酸盐土路基填料改良工艺,添加无机结合材料碳酸钙对酸性硫酸盐土进行改良,控制填料拌和前含水率,使酸性硫酸盐土能达到压实度、强度要求,可用于路基填筑。包括如下步骤:
1)采用碳酸钙粉末为改性材料,无机化合物材料碳酸钙99.9%的颗粒粒径<0.075mm;
2)将天然酸性硫酸盐土平摊于室外不透水帆布上,捣碎摊平翻晒风干,使天然含水率由14%~30%降至4%左右,均匀掺入10%碳酸钠粉末,土体颜色由原深红、红棕色、红褐色明显变浅,拌匀后再加水配置至最优含水率,密封闷料24h以上。
天然酸性硫酸盐土或含水率较高的酸性硫酸盐土较易成团,物理分散困难,而含水率较低的酸性硫酸盐土团聚体比天然或含水率高的酸性硫酸盐土相对容易被物理分散,含水率越低酸性硫酸盐土被物理分散后的团粒粒径越小,且相对易与改性材料均匀搅拌。
碳酸钙改良剂中电解的钙离子与红粘土中所含的金属离子反应,当土体颗粒间空隙液体中离子的反应深入时,土粒的团聚作用被弱化,同时消耗土体中的水分,从而进一步降低土的塑性指数及含水量,固化土体,使土体具有较高的硬化强度,大幅改善土体的物理性能。
碳酸钙的ph值为9.5~10.0,向酸性硫酸盐土中加入碳酸钙时,碳酸钙会迅速充满黏土矿物团粒间,附在矿物团粒上,消除酸性硫酸盐土中硫化铁的等电ph值,保持相对稳定的ph值环境,减小对环境污染。
当掺料比较小时,土黏粒与胶凝物质可发挥较大作用,在垂直应力作用下无侧限抗压强度增强,当掺料比增大时单位体积内“碳酸钙膜”变厚,黏粒与胶凝物质发挥的作用受到抑制,无侧限抗压强度随之减弱。三种不同酸性硫酸盐土无侧限抗压强度试验表明,掺料比为10%时无侧限抗压强度最大。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合,以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。不能以此限定本发明实施的范围,故其等同组件的置换,或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修改,皆应仍属本发明权利要求书涵盖之范畴。