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工程案例

對土壤固化劑的研究與認識

來源:西安AG亚游集团環保科技有限公司  發布時間:2018-03-27  閱讀量:279次

土壤固化劑是國內近年在岩土工程中開始應用的一項新技術。


20世紀40年代,美國等發達國家在興建道路、機場、港口等工程中發現水泥、石灰對土壤進行固化不能滿足工程的需要,因而發明了土壤固化劑(soil stabilizer),並在工程應用中取得良好的效果。美國稱之為“20世紀的偉大發明創造之一”;日本稱之為“21世紀的新材料”。 20世紀90年代土壤固化劑技術進入中國,有的已經成功的應用於公路和水利工程。例如,美國C.S.S.公司的路邦EN-1,日本Aught-set,南非ISS2500等。試驗工程表明,應用土壤固化劑施工方便、提高了工程質量,節約資源、減少工程費用,說明土壤固化劑確是岩土工程一項先進的技術。國內有些單位也相繼研究開發了自己的產品,也得到了應用。後來又編製了行業標準《土壤固化劑》(CJ/T 3073-1998)。


中國城建第五工程局有限公司(2016年更名為中城投集團第五工程局有限公司)是我國最早把土壤固化劑應用到工程上的單位之一。但是,在推廣應用過程中,隨著對土壤固化劑的研究和深入認識,感到國內受到國外企業商業宣傳的影響,對土壤固化劑的認識存在一些問題,集中地表現在行業標準《土壤固化劑》(CJ/T 3073-1998)中,主要有三:


一是,將土壤固化劑與固化膠結料混為一談;

二是,混淆了固化土與土壤固化劑的性能;

三是,將土壤固化劑作為一類新結構材料來推廣,


為此,願將AG亚游集团的研究和認識與各位同仁商榷。


一,什麽是土壤固化劑?


按照現有行業標準CJ/T 3073-1998《土壤固化劑》的定義,“凡能改善和提高土壤技術性能的材料”都是土壤固化劑。並將土壤固化劑分為液粉狀和粉狀兩大類,把水泥和石灰,甚至替代物都包括在內,帶入了許多本不應屬於“土壤固化劑”範疇的不穩定因素,又將固化土的絕對強度值來表征土壤固化劑的性能,導致了技術性能上的不確定性,誇大了土壤固化劑的作用,造成概念上的混亂。


AG亚游集团一直在思考和求證:在液粉狀固化劑應用中,液體化學組分和水泥、石灰等粉劑組分在固化土強度中各自貢獻率是多少?結果表明:不少“土壤固化劑”對提高固化土強度和物理力學性能是有顯著作用的;但也有的作用不大,甚至是沒有貢獻的,隻是賴於和水泥等膠結料一起測定固化土的性能,掩蔽了土壤固化劑本身作用的優劣。


對固化土強度起作用主要因素還是膠結料——水泥、石灰等。因此,原有標準對“土壤固化劑”的定義,混淆了“固化土”、“固化膠結料”和“土壤固化劑”三個不同的概念。


AG亚游集团認為:固化土的基本組成是膠結料、土粒和水。石灰、水泥等是固化土的基本固化膠結料(簡稱固結料),土壤固化劑是固化土的外加劑,是用化學、物理化學和生物化學方法改善固化土的一種手段。因此,土壤固化劑的定義應為:“能改善和提高固化土技術性能的材料”,一般加入量不超過3-5 %,基本都是化學品。不能將基本的“固化膠結料”混入”土壤固化劑”。


二,建立“固化土”的概念


在岩土工程中,壓實素土難以滿足工程的需要,人們采取了一些加固措施。約在2000年前,AG亚游集团的祖先就已經在用石灰等來加固土體,形成“三合土”,現代采用水泥、石灰、二灰等膠結料來加固土體,形成了一類岩土材料——固化土。


從廣義講,“土”是岩石經風化、搬運和堆積而成的,由固、液、氣三相組成的沉積物。按照國家標準《土的工程分類標準》(GB/T50145-2007)按土的顆粒組成將土分為:巨粒組、粗粒組和細粒組。如果以水泥或石灰來固化不同粒徑範圍的土粒,廣義固化土目前至少已經有三類,即:

(1)水泥混凝土(含水泥石灰砂漿等),

(2)水泥、石灰和粉煤灰穩定集料,

(3)水泥、石灰固化土


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