一种用于强氯盐渍土地区的道路基层稳定材料及施工方法技术

本发明专利技术属于道路路基处理技术领域，公开了一种用于强氯盐渍土地区的道路基层稳定材料及施工方法，包括矿渣或包含矿渣的组合物、电石渣或包含电石渣的组合物、铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、硫酸盐、明矾石制备成稳定材料，与粗集料、细集料和水拌和后，经过摊铺、碾压、养护等工艺后制作成的道路基层。本技术方案在总含盐量为5％～48％的强氯盐渍土地区，具有很好的抗氯盐侵蚀性能，能够大幅度提高道路基层的耐久性和使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种用于强氯盐渍土地区的道路基层稳定材料及施工方法
本专利技术属于道路修建、土木工程道路路基处理
，尤其涉及一种用于强氯盐渍土地区的道路基层稳定材料及施工方法。
技术介绍
改革开放以来，我国的公路和桥梁建设飞速发展，全国公路网规模由1978年的89万公里增加到2016年的469.63万公里，增长近5倍；其中高速公路有15.2万公里，且仍保持快速增长的趋势。道路基层作为路面结构层的重要一环，基层材料的路用性能对于公路建成后的使用效果会产生直接的影响。在基层材料中半刚性基层材料在我国高速公路中用途较为广泛，而水泥稳定碎石基层混合料又是半刚性基层材料中使用较为广泛的基层。水泥稳定碎石混合料具有诸多优点，包括早起强度高、整体性好、施工工艺较为简单等。在我国西部内陆地区，分布有总面积约2.5×105km2的盐渍土，其中包含大面积的氯盐渍土。近年来，随着西部大开发战略的深入推进，许多投资巨大、具有战略意义或关系国计民生的重点道路工程在西部地区聚集。申请号为201010152639.3的专利，公开了处治后的氯盐渍土及其作为道路路基及基层的应用方法，盐渍土中氯盐的含量范围仅限于1.5％～3.2％，氯盐渍土中的盐分对水泥稳定基层中的水泥基材料的侵蚀作用是该地区水泥稳定基层破坏的主要原因。在实际工程应用过程中，高含盐量(5％～48％)下的道路基层稳定材料受侵蚀破坏严重，导致了急需要研发适用于高含盐量环境下的道路基层稳定材料。水泥稳定材料在盐渍土环境中长期(大于90d)工作下的抗侵蚀性差，加入石灰亦不能明显改善。因此，开发新型的高含盐量情况下耐氯盐侵蚀的道路基层稳定材料是很有必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对高含盐量道路路基的稳定材料的技术问题，提供一种用于强氯盐渍土地区的道路基层稳定材料及其施工方法，采用本材料制作的道路基层，具有很好的抗氯盐侵蚀性能，大幅度增强道路基层的耐久性，适用于强氯盐渍土地区的道路基层，而且大量利用了工业废渣，既绿色环保又经济实用。一种用于强氯盐渍土地区的道路基层稳定材料，包括以下成分：(1)组分(1)为矿渣或矿渣与一种或多种具有潜在水硬性的工业废渣的组合物，按质量百分比计，占50％-80％；具有潜在水硬性的工业废渣包括炼钢产生的钢渣、炼铜产生的铜渣、磷酸盐生产过程中产生的磷渣。(2)组分(2)为电石渣或电石渣组合物，按质量百分比计，占5％-20％；组分(2)中所述的电石渣组合物包括电石渣与熟石灰混合物，电石渣与生石灰混合物，电石渣与熟石灰、生石灰混合物。(3)组分(3)为无水硫铝酸钙，按质量百分比计，占1％-8％；(4)组分(4)为硅酸钠或硅酸钾或两者组合物，按质量百分比计，占0.5％-4％；(5)组分(5)为石膏，按质量百分比计，占0.5％-8％；石膏可以是分析纯的CaSO4、CaSO4·0.5H2O、CaSO4·2H2O，也可以是含有CaSO4的工业废渣，包括工业废石膏或工业废石膏组合物，工业废石膏包括磷石膏、氟石膏、盐石膏、芒硝石膏和排烟脱硫石膏，工业废石膏组合物包括各种废石膏的组合物。(6)组分(6)为硅酸盐水泥，按质量百分比计，占0％-16％；硅酸盐水泥可以是普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥。(7)组分(7)为明矾石，按质量百分比计，占0％-2％。当用于总含盐量高于10％的盐渍土时，道路基层稳定材料的组分(1)、组分(2)、组分(4)的含量之和或者组分(1)、组分(2)、组分(4)、组分(6)的含量之和与组分(3)、组分(5)或者组分(3)、组分(5)、组分(7)的含量之和的比不低于10:1；当盐渍土的总含盐量不高于10％时，组分(1)、组分(2)、组分(4)、组分(6)的含量之和与组分(3)、组分(5)、组分(7)的含量之和的比为4:1-10:1。用于强氯盐渍土地区的道路基层施工方法，其施工工艺如下：(1)根据工程勘察获得的当地盐渍土的含盐量和离子的种类，确定道路基层稳定材料的配合比；(2)根据工程要求的道路基层的目标强度，确定稳定材料与粗集料、细集料和水之间的配合比；(3)将稳定材料中的组分(1)、组分(2)、组分(3)、组分(5)、组分(6)(如果有)、组分(7)(如果有)的原材料分别磨细或混合后磨细，磨细至比表面积为200～600m2/kg；(4)将稳定材料中的固态组分(组分(1)、组分(2)、组分(3)、组分(5)、组分(6)(如果有)和组分(7)(如果有))拌和均匀，再与液态组分(组分(4))以及按照确定的配合比称取的粗集料、细集料和水共同拌和均匀；(5)进行现场碾压试验，确定满足压实度要求时的各层的摊铺厚度、碾压速率和碾压遍数；(6)将制备好的道路基层混合料进行摊铺和碾压。当盐渍土的总含盐量高于10％时，组分(1)、组分(2)、组分(4)、组分(6)的含量之和与组分(3)、组分(5)、组分(7)的含量之和的比不低于10:1；当盐渍土的总含盐量不高于10％时，组分(1)、组分(2)、组分(4)、组分(6)的含量之和与组分(3)、组分(5)、组分(7)的含量之和的比为4:1-10:1。其中，集料包括粗集料和细集料，技术指标和粒径组成满足规范《公路路面基层施工技术细则》(JTG/F20-2015)的要求。本专利技术抗氯盐侵蚀的道路基层，适用于高含盐量(5％～48％)地区，能大幅度道路基层的耐久性和使用寿命；道路基层采用的稳定材料，主要利用了工业废渣，节能环保、成本低、效率高。具体实施方式下面以具体实施例对本专利技术如何适用于高含盐量地区作进一步的说明，并通过具体实施例的材料配比和验收监测数据展示该技术方案尤为突出的技术效果，如无特别说明本部分的所有百分比均为质量百分数，均为整体道路基层稳定材料的总质量的百分数。表1：各实施例组分与含量汇总表实施例123456土中含盐量(％)4837510188组分1(％)807350646763组分2(％)18182051713.5组分3(％)1287.537组分4(％)0.5322.543组分5(％)0.523.5835.5组分6(％)————1611.558组分7(％)——20.51.51——实施例1...

【技术保护点】
1.一种用于强氯盐渍土地区的道路基层稳定材料，其特征在于，包括以下组分：/n组分(1)为质量百分比为50％-80％的矿渣和/或具有潜在水硬性的工业废渣；/n组分(2)为质量百分比为5％-20％的电石渣或电石渣组合物；/n组分(3)为质量百分比为1％-8％的无水硫铝酸钙；/n组分(4)为质量百分比为0.5％-4％的硅酸钠或硅酸钾或两者组合物；/n组分(5)为质量百分比为0.5％-8％的石膏。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于强氯盐渍土地区的道路基层稳定材料，其特征在于，包括以下组分：
组分(1)为质量百分比为50％-80％的矿渣和/或具有潜在水硬性的工业废渣；
组分(2)为质量百分比为5％-20％的电石渣或电石渣组合物；
组分(3)为质量百分比为1％-8％的无水硫铝酸钙；
组分(4)为质量百分比为0.5％-4％的硅酸钠或硅酸钾或两者组合物；
组分(5)为质量百分比为0.5％-8％的石膏。


2.根据权利要求1所述的一种用于强氯盐渍土地区的道路基层稳定材料，其特征在于，还包括组分(6)质量百分比不超过16％的硅酸盐水泥。


3.根据权利要求1或2所述的一种用于强氯盐渍土地区的道路基层稳定材料，其特征在于，还包括组分(7)质量百分比为不超过2％的明矾石。


4.根据权利要求3所述的一种用于强氯盐渍土地区的道路基层稳定材料，其特征在于：组分(1)、组分(2)、组分(4)的含量之和或者组分(1)、组分(2)、组分(4)、组分(6)的含量之和与组分(3)、组分(5)或者组分(3)、组分(5)、组分(7)的含量之和的比不低于4:1。


5.根据权利要求4所述的一种用于强氯盐渍土地区的道路基层稳定材料，其特征在于：所述的具有潜在水硬性的工业废渣包括炼钢产生的钢渣和/或炼铜产生的铜渣和/或磷酸盐生产过程中产生的磷渣。


6.根据权利要求5所述的一种用于强氯盐渍土地区的道路基层稳定材料，其特征在于：所述的电石渣组合物包括电石渣和生石灰和/或熟石灰。


7.根据权利要求6所述的一种用于强氯...

【专利技术属性】
技术研发人员：程寅，魏道新，于浩，沈君，李亚非，惠嘉，罗代松，陈景，李钦栋，桂启涛，
申请(专利权)人：交通运输部科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11