一种过湿土改性材料及其制备方法、应用方法技术

本申请涉及道路工程材料技术领域，具体公开了一种过湿土改性材料及其制备方法、应用方法。一种过湿土改性材料，包括以下质量份的原料：硅铁废渣80

【技术实现步骤摘要】
一种过湿土改性材料及其制备方法、应用方法


[0001]本申请涉及道路工程材料
，更具体地说，它涉及一种过湿土改性材料及其制备方法、应用方法。

技术介绍

[0002]路基建设的好坏直接影响着公路建设质量，但是受天气和地区影响，在路基施工时，经常会遇到过湿土问题。过湿土是指高含水率的粘土，由于过湿土中水分含量较高，其内部长期处于水分过饱和状态，导致膨胀矿物质含量也比较高，产生的膨胀力会对施工中施加的压实力形成一个反冲作用，不但降低了土层的压实度，还会对土体造成破坏，留下缝隙结构，后续雨水等地表水会通过缝隙结构渗入路基内部，进而容易导致路基下沉的不良现象。
[0003]因此在施工前需要对过湿土进行预处理，以降低过湿土的含水率，提升土层压实度，保障路基建设质量。通常对于过湿土的处理方式是通过晾晒处理和掺生石灰处理，达到降低过湿土水分含量的效果。但是上述两种方式均存在一定缺陷，晾晒处理对季节和天气的依赖性较大，若施工季节的温度较低，亦或是处于阴雨天气，则无法对过湿土进行晾晒处理，容易影响工期。

技术实现思路

[0004]为了设计一种综合效果优良的过湿土改性材料，本申请提供一种过湿土改性材料及其制备方法、应用方法。
[0005]第一方面，本申请提供一种过湿土改性材料，采用如下的技术方案：一种过湿土改性材料，包括以下质量份的原料：硅铁废渣80
‑
140份、磷石膏50
‑
100份、电石渣60
‑
100份、秸秆纤维8
‑
17份、氯化钙10
‑
25份。
[0006]上述过湿土改性材料的原料中硅铁废渣、磷石膏和电石渣均属于工业废渣，以工业废渣作为主要原料能够有效降低成本，契合绿色环保理念。并且以上述配方得到的过湿土改性材料应用至过湿土处理中，能够有效且快速地降低过湿土的含水率，在缺乏晾晒条件的基础上依然能够促使过湿土能够符合施工需求；同时处理后的过湿土能够被有效压实，所得到的路基结构较为稳定，后续渗水情况能够被有效缓解，具有较强的实际应用价值。具体分析如下：首先硅铁废渣和磷石膏均含有较多的氧化钙，在与过湿土共混的过程中，能够快速结合过湿土中的水，并进一步水化生成胶凝材料，强化处理后的过湿土结构稳定性。并且硅铁废渣中还含有较多的硅、铝氧化物，能够提供较为丰富的胶凝材料，且胶凝材料在过湿土中水分逐渐减少的过程中会倾向于填充水分留下的空隙，便于后续施工过程中压实处理后的过湿土，结构更致密。同时电石渣富含氢氧化钙，能够促使过湿土的处理体系整体呈碱性，利于水化；且氧化铝能够在碱性环境下进一步生成胶体粘结填充空隙，从而进一步提高致密度。而氯化钙在体系中也能够协同电石渣赋予处理体系较好的碱性环境，并且氯化钙
具有优异的吸湿特性，且在过湿土处理体系中分散更均匀，配合使用降低含水率的效率较高。
[0007]另外，在上述基础上进一步加入同属废弃资源的秸秆纤维，由于秸秆纤维具有较好的吸湿效果，不仅能够加速降低过湿土的含水率，而且秸秆纤维在处理体系中能够形成导水结构，在后续压实过程中能够有效促使过湿土内部残余的水进一步排出。同时加入秸秆纤维后的过湿土能够有效抵御膨胀或收缩应力，结构稳定性被进一步改善。
[0008]综上，本申请所提供的过湿土改性材料综合性能较为优异，且成本较低，具有较好的实用意义。
[0009]在一个具体的可实施方案中，所述硅铁废渣包括以下质量百分比的组分：二氧化硅39.3
‑
44.5％、氧化钙28.2
‑
36.7％、氧化铝13.6
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19.4％、余量为其他物质。
[0010]在一个具体的可实施方案中，所述磷石膏包括以下质量百分比的组分：氧化钙31.2
‑
38.8％、二氧化硫39.3
‑
44.5％、二氧化硅9.7
‑
11.3％、余量为其他物质。
[0011]在一个具体的可实施方案中，所述电石渣包括以下质量百分比的组分：氢氧化钙89.7
‑
92.1％、二氧化硅2.4
‑
3.7％、氧化铝1.9
‑
2.8％、余量为其他物质；且所述电石渣的pH为12
‑
13。
[0012]在一个具体的可实施方案中，所述秸秆纤维包括水稻秸秆纤维、芦苇秸秆纤维、小麦秸秆纤维中的至少一种。且进一步优选的秸秆纤维为小麦秸秆纤维。
[0013]在一个具体的可实施方案中，所述秸秆纤维是预先经改性处理后得到，具体的改性处理操作如下：将秸秆纤维加入聚乙烯醇乳液中，浸渍2
‑
5h后取出，干燥后得到改性后的秸秆纤维；且浸渍后的聚乙烯醇乳液保存备用。
[0014]由于秸秆纤维在改性材料体系和过湿土处理体系中分散效果不佳，且对水化反应存在一定的不良影响；同时体系整体呈碱性，秸秆纤维容易被侵蚀。基于上述问题的存在，进一步提出上述改性操作，经聚乙烯醇乳液浸渍处理后的秸秆纤维不仅吸水性能得到强化，而且在聚乙烯醇乳液的界面改善作用的影响下，秸秆纤维的分散性和耐碱性也得到了改善，对于水化反应的不良影响被有效抑制，实际应用效果更佳。
[0015]另外，聚乙烯醇乳液在碱性体系中能够释放醋酸根离子，并与体系中的氢氧化钙结合，最终能够促使体系中形成网状结构，对于提高处理后的过湿土致密度和结构稳定性均具有明显的积极意义。
[0016]在一个具体的可实施方案中，所述秸秆纤维的粒径为1
‑
5mm。
[0017]第二方面，本申请提供一种过湿土改性材料的制备方法，采用如下的技术方案：一种过湿土改性材料的制备方法，包括以下步骤：充分混合硅铁废渣、磷石膏、电石渣、秸秆纤维和氯化钙，得到过湿土改性材料。
[0018]第三方面，本申请提供一种过湿土改性材料的应用方法，采用如下的技术方案：一种过湿土改性材料的应用方法，过湿土改性材料加入过湿土中，充分混合；且过湿土改性材料与过湿土的质量比为1：(5
‑
20)。
[0019]通过采用上述技术方案，控制过湿土改性材料与过湿土的质量比为1：(5
‑
20)，实际处理效果较好。
[0020]在一个具体的可实施方案中，在将过湿土改性材料加入过湿土后，再加入浸渍后
保存备用的聚乙烯醇乳液，充分混合；且浸渍后保存备用的聚乙烯醇乳液与过湿土的质量比为1：(110
‑
145)。
[0021]通过采用上述技术方案，浸渍后保存备用的聚乙烯醇乳液按照上述比例加入处理体系后，能够起到界面改善作用，并进一步促使网状结构的形成，从而有效提高处理后的过湿土致密度和结构稳定性。
[0022]综上所述，本申请具有以下有益效果：1.本申请所提供的过湿土改性材料的原料大部分属于废弃资源，不仅能够降低成本，绿色环保，而且综合性能优良，应用至过湿土处理中，可以有效且快速地降低过湿土的含水率，同时处理后的过湿土后续施工过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种过湿土改性材料，其特征在于，包括以下质量份的原料：硅铁废渣80
‑
140份、磷石膏50
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100份、电石渣60
‑
100份、秸秆纤维8
‑
17份、氯化钙10
‑
25份。2.根据权利要求1所述的一种过湿土改性材料，其特征在于，所述硅铁废渣包括以下质量百分比的组分：二氧化硅39.3
‑
44.5%、氧化钙28.2
‑
36.7%、氧化铝13.6
‑
19.4%、余量为其他物质。3.根据权利要求1所述的一种过湿土改性材料，其特征在于，所述磷石膏包括以下质量百分比的组分：氧化钙31.2
‑
38.8%、二氧化硫39.3
‑
44.5%、二氧化硅9.7
‑
11.3%、余量为其他物质。4.根据权利要求1所述的一种过湿土改性材料，其特征在于，所述电石渣包括以下质量百分比的组分：氢氧化钙89.7
‑
92.1%、二氧化硅2.4
‑
3.7%、氧化铝1.9
‑
2.8%、余量为其他物质；且所述电石渣的pH为12

【专利技术属性】
技术研发人员：王玮，蔡玉柱，柴荣山，韩延吉，张永圣，张新缸，席光伟，伊明刚，冯兴广，王根立，董毅，张栋，张灿友，李敏，
申请(专利权)人：山东省公路桥梁建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：