利用废渣制备软土固化剂及技术经济环境分析

就如何综合效益最优化地利用工业废渣制备软土固化剂进行了研究。先讨论固化土结构形成过程的特点和对固化剂组成的特殊需求,在此基础上提出了利用工业废渣制备固化剂的设计思想和固化剂配比实例,并进行了技术经济环境综合分析。结果表明,只有对固化土结构形成过程有足够的了解,选择适当的工业废渣满足固化土结构对组成材料的特殊需求,才能实现"废渣"变为"资源",制备出性能、价格、环境影响及综合效益俱佳的固化剂。     

筑路用PSS系列固化剂的研制和性能

本文介绍了PSS系列固化剂的原料组成，反应机理，固化剂稳定土的物理力学性能等，从而说明PSS系列固化剂固化土完全可以用于各等级公路铺筑路面基层和底基层，是一种良好的路用材料。     

土凝岩固化黏性土路用性能试验研究

采用无侧限抗压强度试验、击实试验、抗疲劳性能试验和水稳定性试验，对土凝岩固化黏性土与水泥固化黏性土的力学及耐久性能进行对比，探究其性能变化规律。结果表明:随土体固化剂掺量增加，固化稳定黏性土7 天无侧限抗压强度增大，其最佳含水率也随之增大；水泥固化稳定黏性土的早期水稳定性系数低于土凝岩固化黏性土，后期水稳定性系数较为接近。     

基于固弃物的固化土路用性能及固化机理研究

为探索矿渣、粉煤灰和脱硫石膏等固体废弃物应用于黄泛区道路工程建设的可行性,基于粉煤灰、矿渣、脱硫石膏、普通硅酸盐水泥和固废基硫铝酸盐水泥制备了粉土固化剂。研究了固化剂掺量（4%、6%、8%、10%）对固化土无侧限抗压强度、劈裂强度、加州承载比（CBR）、水稳性能及抗干湿循环性能的影响。结果表明：使用固废基硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥与其他固弃物协同制备的固化剂固化效果最优;固化剂掺量不低于8%时,固化土强度满足JTG D50-2017要求;固化土CBR值高于75%,满足JTG D30-2015中路基填料承载比要求;基于X射线衍射分析和二次电子成像技术,发现固化土中存在水化硅酸钙凝胶（CSH）和钙矾石晶体（AFt）;这些物质通过填充缝隙、挤密、黏结土颗粒,增强土体性能。     

固化重金属Pb污染土无侧限抗压强度增长规律的研究

通过重金属Pb污染土固化处理室内试验,采用固化稳定技术对不同浓度的硝酸铅人工污染土进行固化,探讨了重金属浓度、固化剂种类、不同CSH/AFt比和龄期对固化重金属污染土无侧限抗压强度的影响规律,并由重金属淋滤试验结果评价其环保性能。研究结果表明:随着龄期的增长,固化污染土的无侧限抗压强度增长;重金属浓度对不同固化剂配比的影响规律不一样;CSH/AFt的生成量对固化重金属污染土的无侧限抗压强度影响估计存在一个临界比值“1”;采用试验中的任一固化剂,重金属Pb淋出浓度都能满足RCRA规定要求。     

AT固化剂固化低液限粉土的CBR特性与工程应用

以某高速公路SY01段为依托,采用AT(Aluminum tripolyphosphate)固化剂(主要成分为磷酸硅、水玻璃和缩合磷酸铝)固化低液限粉土,研究了不同养护条件、AT固化剂掺量(水玻璃模数为2.5和3.3)及压实度等因素对固化低液限粉土CBR值的影响,通过扫描电镜(SEM)分析固化粉土强度形成微观机理,并通过路用性能试验进一步验证了AT固化剂改性效果。结果表明,固化低液限粉土的最大干密度与最佳含水率有规律地增加或递减,压实度和养护龄期对固化低液限粉土的CBR强度增长至关重要。96%压实度、养护28 d的试样,其5%AT固化剂掺量的CBR强度是0.5%、1%、2%、3%AT固化剂掺量试样的1.85倍、1.58倍、1.25倍、1.07倍。SEM微观结构分析结果发现,AT固化剂可产生胶结物质,与土颗粒胶结,使土体更为致密,且随着固化剂掺量增加,胶结物质也增加。从固化低液限粉土路基的现场试验得到,1%AT固化剂掺量下的固化低液限粉土路基压实度、弯沉值和CBR强度均满足规范中各级公路中上路床填筑要求。     

土壤固化剂固化石灰土在盐渍化软土地区路基的应用研究

在盐渍化软土地区修筑道路路基,分析土壤固化剂固化石灰土修筑道路路基的可行性。以典型的盐渍化软土地区———轻纺经济区的道路工程为例,分析轻纺经济区的地质、含盐量;对土壤固化剂固化土(5%石灰+95%原土+固化剂)的击实试验、无侧限抗压强度(7d)、室内回弹模量以及CBR测试,得出土壤固化剂固化土(5%石灰+95%原土+固化剂)均能满足路基相关规范对路床范围内的要求;选取轻纺经济区内道路试验段,从试验路段的弯沉、室外回弹模量、CBR测试及造价上对比分析了石灰土(12%)和土壤固化剂固化土(5%石灰+95%原土+固化剂)修筑道路路基的优劣。     

膨胀土固化材料的分类与固化机理

膨胀土固化材料分为无机和有机两大类,各类膨胀土固化剂在不同工程中应用收效差异较大。对现有的膨胀土固化剂类别和优缺点及其固化机理进行了归纳总结,为膨胀土固化材料的研制与应用作参考。     

复合固化剂固化淤泥力学特性及微观机制

我国每年因工程施工会产生大量的废弃淤泥，传统的堆砌抛填处理方式，不仅侵占土地且容易造成二次污染。通过加入固化剂将废弃淤泥转化为可用于填筑的工程材料是目前比较好的一种处理方式。但常用的淤泥固化剂水稳定性差，对高含水率淤泥固化效果不佳，无法广泛应用。本文在前人研究的基础上，通过贯入度试验、无侧限抗压试验等一系列试验，对几种常用的固化剂掺合料进行筛选，从而制作了一种对高含水率淤泥具有快速固化效果的固化剂并确定了其最优掺量。对固化淤泥的力学特性研究，表明该固化剂性能优异，养护七天后，固化土的CBR值和强度均符合工程规范要求。结合电镜扫描图，分析固化淤泥的微观特征，发现该固化剂的固化效果来源于钙化聚酸的水化形成的链状结构，在碱性条件下与淤泥颗粒以及矿物离子发生的聚合作用。     

新型固化剂加固土动态力学特性试验研究

为解决水泥、石灰等传统固化材料在应用中存在的早期强度较低、水稳性差、容易开裂等问题,引入某新型固化剂对土壤进行加固以提高土体工程特性。对新型固化剂固化土开展了不同围压、不同固化剂掺量的动三轴试验,分别研究了固化剂掺量、动应力幅值和围压与疲劳破坏周次的关系。结果表明:相同固化剂掺量的固化土在相同动应力幅值作用下,固化土的疲劳破坏周次随着围压的增大而相应增大;相同固化剂掺量的固化土在固定围压条件下,动应力幅值与破坏疲劳周次有着很好的单调关系;在相同动应力幅值作用下,疲劳破坏周次与固化剂掺量的关系并不是单调的,而是有一个最佳掺量值(12%,干土重)。     

生物酶土壤固化剂加固土现场试验研究

采用生物酶土壤固化剂(TerraZyme)进行了固化土壤的室内外试验,研究了不同级配、不同材料组成、不同外加剂的生物酶固化土的路用性能,探讨了粗集料含量对生物酶混合料密度的影响,建立了粗集料含量与生物酶固化土最大干密度、最佳含水率的关系式,推荐了生物酶固化土最佳配合比,为生物酶试验路的施工提供技术指导,也为将来生物酶道路的设计及施工提供借鉴。     

膨胀土固化及其力学性能试验研究

针对现有膨胀土处治利用问题,采用固化材料对云南蒙自地区的膨胀土开展固化处治,并研究其力学性能。以CBR为固化性能力学分析指标,通过室内试验,对比了6种固化材料(水泥、石灰和4种新型固化剂)的固化效果,筛选出最佳固化材料;基于最佳固化材料,在93%和96%2种压实度和最佳含水率、最佳含水率+2%、最佳含水率-2%3种含水率工况下,探究配合比、养生龄期和浸水对膨胀土力学性能的影响。结果表明,纤维复合固化剂对膨胀土固化处治效果最佳,掺配比例宜选取为5%,养生龄期不可低于3 d,且需避免水分侵入。     

稳定粉土的力学性质试验研究

对粉土掺加石灰、石灰加水泥及SEU 2型固化剂后的力学性质进行试验研究,结果表明,稳定粉土的渗透性、压缩性、强度特性以及路用性能均得到改善,尤其是掺加SEU 2型固化剂的粉土,其CBR值为石灰土的5倍、水泥石灰土的2倍,7d无侧限抗压强度达到0 918MPa,而且与石灰土相比干缩系数明显减小。对固化剂进行经济技术分析表明SEU 2型固化剂与目前常用的固化材料相比有较好的性价比。该试验研究工作具有一定的工程应用价值。     

海相淤泥水泥土搅拌桩固化剂室内测试研究

针对普通硅酸盐水泥在海相淤泥质软土中很难形成完整的搅拌桩的工程问题，基于水泥基材料，研制适用于海相淤泥质软土水泥土搅拌桩的混合固化剂。混合固化剂是一种由水泥、专用固化料、生石膏及其他外加剂组成的固化材料。取A、B两个工点的海相淤泥质软土样，选取A、B两组软土试样进行室内固化软土试块测试试验。结果表明：相同掺灰比条件下，混合固化剂固化软土试块的无侧限抗压强度要明显优于纯水泥固化剂。生石膏掺量对于提高软土固化试块无侧限抗压强度有重要的影响。对于A组软土样，生石膏掺量在改善固化土试块强度性质方面存在一个最优掺量，建议为混合固化料的4%。对于B组土样，固化土试块无侧限抗压强度随着生石膏掺量呈增加的趋势。电镜扫描显示：相同龄期的混合固化剂软土试块比纯水泥固化剂试块能够形成更多的C-A-S-H和AFt水化产物，能够形成更致密的空间网状骨架结构，形成强度更高的固化土。     

应用NS-SL型土壤固化剂固化淤泥的路用性能试验研究

为合理解决我国沿海地区沉淤废土的堆积和工业废渣的处理问题,文中试验秉持可持续发展理念,采用NS-SL型土壤固化剂,对杭州市典型淤泥质黏土进行固化处理;对比传统P.O 42.5普通硅酸盐水泥固化效果,测试其路用性能。结果表明,NS-SL型复合固化土具有较好的强度特性,其28d无侧限抗压强度较传统水泥固化土强度提升79.7%;同时,NS-SL型复合固化土也具有较好的水稳定性和抗冻性能。研究表明,NS-SL型土壤固化剂适合应用于滨海地区的道路路基工程。     

土壤固化剂在道路路基工程中的试验应用

该文结合天津港南港路土壤固化剂固化土路基试验段施工实际,通过固化土和石灰土室内无侧限抗压强度、回弹模量、CBR值以及现场弯沉、回弹模量、CBR值的试验对比检测,分析阐述了土壤固化剂的固化原理、力学性能及工程适应性。     

NCS稳定过湿粘土路基应用研究

应用具有国际先进水平的国内研究新成果ＮＣＳ固化材料稳定处理过湿性土路基，取得了优于石灰等常用外掺剂的技术经济效果。文章引用土的可压实含水量和稠度概念，论证了由于ＮＣＳ的高吸水能力和使粘性土粗粒化的特性而快速，大量提高土的稠度值，因此使得ＮＣＳ土较之素土和石灰土易于碾压密度的基本原理。按照土的可压实含水量与实际含水量之差值由计算确定ＮＣＳ剂量的方法，纠正了施工中普遍存在的掺入外掺剂剂量随意性的弊病。     

高液限黏土固化理论及路用性能试验研究

针对不能直接用作路基填料的高液限黏土,在揭示GURS系列固化剂作用机理的基础上,以采用GURS-501固化剂固化处理的天津东丽区高液限黏土为试验对象,开展室内试验研究其路用性能。研究表明,GURS系列固化剂对高液限黏土的固化作用机理可分为搅拌共溶、反应、凝结硬化排斥三个阶段;固化高液限黏土存在最佳搅拌含水量,并随着固化剂掺量的增加而增大;固化高液限黏土的水稳系数在0.9~1.0之间,具有较好的水稳性;当GURS-501固化剂掺量大于5%时,固化高液限黏土在冻融循环后强度损失率小于25%。研究成果可为高液限黏土的固化改良用作路基填料或道路底基层提供指导。     

液体固化剂加固土的研究

对液体固化剂加固进行了系统的试验研究，分析了利用双电层理论加固土的强度形成机理，同时对液体固化剂加固与石灰加固土的路用性能进行了对比分析。结果表明，液体固化剂加固土具有优于石灰加固土的路用性能。     

纤维加筋复合固化黄土的强度特性研究

为了探究纤维加筋固化土技术应用于应急机场的可行性，通过无侧限抗压强度试验，探究了不同掺量和龄期的水泥、固化剂以及纤维复合固化黄土的强度特性。结果表明:固化剂与纤维可以提高黄土无侧限抗压强度，其中水泥固化效果最优，且最优掺量为8%，随着纤维和砂掺量的增加，加筋固化土的强度先增大后又减小，纤维掺量为0.30%和0.45%时固化黄土强度较高，砂的最佳掺量在4%左右。进行简易机场布设时，建议机场道面工程使用12 mm改性聚丙烯纤维掺量0.45%，固化剂选用P.O 32.5R硅酸盐水泥掺量8%，砂掺量低于4%的复合固化土。