1、CHF土壤固化劑固化土機(jī)理
傳統(tǒng)的土壤固化劑主要為石灰、水泥等，存在一些缺陷，CHF土壤固化劑的出現(xiàn)，改變了路基施工中處治不良土質(zhì)的傳統(tǒng)方式，以其高效、簡便、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)應(yīng)用到實(shí)際的工程中。一方面CHF土壤固化劑一邊破壞了松散的黏土顆粒的雙電子層結(jié)構(gòu)，形成了新的牢固的結(jié)構(gòu)，一邊打破原有的小顆粒組合使其重新組合，并借助一定外在干預(yù)使其形成大顆粒牢固而穩(wěn)定的整體。另一方面CHF土壤固化劑在水中溶解，產(chǎn)生強(qiáng)離子性溶液，使雙電子層厚度減小，電子層變薄，水分子被擠出來，黏土結(jié)構(gòu)變結(jié)實(shí)。
2、CHF土壤固化劑各性能試驗(yàn)
《固化類路面基層和底基層技術(shù)規(guī)程》(CJJ/T80－98)中對不同等級路面基層固化土的抗壓強(qiáng)度都有明確的規(guī)定。黏性土樣取自南寧五象新區(qū)蟠龍片區(qū)29號路，根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)采用試樣均控制在最優(yōu)含水率和最大干密度狀態(tài)的重塑土樣，最大程度上限制了由于壓實(shí)度、含水量差異等抗壓強(qiáng)度值帶來的影響。由圖1可知該土樣的最優(yōu)含水量為17．5%，故本次試驗(yàn)土樣均在該最優(yōu)含水率狀態(tài)下進(jìn)行。
2．1不添加固化劑與添加固化劑試驗(yàn)
按照相關(guān)技術(shù)規(guī)程，土樣進(jìn)行分組對比實(shí)驗(yàn)，探求不添加固化劑與添加固化劑，以及添加不同類型不同濃度的固化劑下，土樣吸收率和無側(cè)限抗壓強(qiáng)度，見表1。由表1數(shù)據(jù)分析可知，沒有添加任何固化劑的素土，遇水隨即發(fā)生崩解，證明未經(jīng)處理的黏土無法直接作為多雨地區(qū)的基層，即使作為路床，也可能在干季收縮雨季膨脹，導(dǎo)致路面路基病害;素土在添加了0．02%的固化劑后，抗壓強(qiáng)度為0．31MPa，吸水率為2．3%;素土在添加了3%的電石渣后，抗壓強(qiáng)度為1．2MPa，吸水率為1．1%;素土在添加了3%的水泥后，抗壓強(qiáng)度為1．34MPa，吸水率為0．9%;說明素土在添加了固化劑后抗壓強(qiáng)度和吸水率都得到了顯著的提高，而且CHF固化劑的濃度遠(yuǎn)小于其他固化劑，出于經(jīng)濟(jì)考慮可多采用CHF固化劑。素土添加了3%電石渣后又添加了0．02%固化劑，抗壓強(qiáng)度1．6MPa，吸水率為0．5%;素土添加了3%水泥后又添加了0．02%固化劑，抗壓強(qiáng)度1．66MPa，吸水率為0．5%;與只是添加了3%的電石渣固化劑和只添加了3%的水泥固化劑數(shù)據(jù)相比，抗壓強(qiáng)度加大了30%左右，吸水率減少50%，說明綜合添加固化劑的效果比單一添加固化劑的效果好。
2．2受力變形性能試驗(yàn)
在標(biāo)號路段上取黏性土作為土樣，可知該土樣為中等黏性土，塑限約23%，液限42%，塑性指數(shù)約為20。參照《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》JTGE40－2007中T0126－1993有載荷膨脹率試驗(yàn)相關(guān)方法進(jìn)行，分析不同受力情況下，土樣添加不同濃度不同類型固化劑后的變形情況，試驗(yàn)結(jié)果見表2。由表2可知，素土在添加了傳統(tǒng)的固化劑電石渣后，膨脹率有了明顯的下降;素土在添加了3%的電石渣后又添加了0．02%的CHF土壤固化劑，膨脹率又再次急劇下降，說明添加固化劑有效抑制了膨脹。尤其在添加傳統(tǒng)固化劑后，又添加CHF固化劑，土壤變形得到了明顯的抑制;在不同載荷下，尤其在強(qiáng)度為50kPa力的作用下，添加了傳統(tǒng)固化劑和CHF固化劑后膨脹率為0，土樣不再膨脹，不再有變形，說明CHF土壤固化劑能有效抑制住膨脹土變形，使土壤更加穩(wěn)固，真正實(shí)現(xiàn)了對膨脹土的改良。
2．3承載比性能試驗(yàn)
承載比(CBＲ)值是規(guī)定貫入量時(shí)載荷壓強(qiáng)和標(biāo)準(zhǔn)壓強(qiáng)的比值，用來表征路基土、粒料、穩(wěn)定土強(qiáng)度的一個(gè)指標(biāo)。本試驗(yàn)選擇同一土樣，分別添加不同濃度和不同類型的固化劑，進(jìn)行CBＲ試驗(yàn)。對不同配比的土樣按最佳含水率加水燜料不少于24h，然后分層擊實(shí)，進(jìn)行98次擊打，擊實(shí)完畢，稱重、計(jì)算、記錄，然后擊實(shí)的土樣進(jìn)行不少于96h泡水，使用儀器測量其膨脹量，稱重、計(jì)算、記錄，得出試驗(yàn)結(jié)果，見表3。由表3分析數(shù)據(jù)可知，素土在添加3%的電石渣后，CBＲ值由3%升高到10%，后又在添加3%的電石渣的基礎(chǔ)上添加了0．02%的固化劑，CBＲ值升高到20%，可見又添加了CHF土壤固化劑后的土樣，明顯比只是添加電石渣固化劑的CBＲ值升高了一倍，說明CHF土壤固化劑增強(qiáng)了土樣的承載能力，尤其與電石渣一起使用，效果更好。
3、結(jié)語
CHF土壤固化劑能使土壤力學(xué)性能得到改良。增強(qiáng)抗壓強(qiáng)度，有效降低土壤的膨脹性，使土壤穩(wěn)定性得到進(jìn)一步提高，起到固化作用，同時(shí)也增強(qiáng)了土壤的承載能力。在施工應(yīng)用中廣泛使用CHF土壤固化劑，能增大道路的早期強(qiáng)度，有利于早期開放交通，減少路面基層和面層的厚度，符合經(jīng)濟(jì)效益的要求。同時(shí)CHF土壤固化劑可利用工業(yè)廢渣(電石渣)，減少礦石開采，符合生態(tài)環(huán)境保護(hù)要求。
