Ⅰ類紅砂巖路基的固化改良研究

Ⅰ類紅砂巖路基的固化改良研究Ⅰ類紅砂巖路基的固化改良研究摘要：我國西南地區(qū)Ⅰ類紅砂巖居多，其路基壓縮性能較差，易產(chǎn)生路面沉降，影響道路使用壽命。因此，研究Ⅰ類紅砂巖路基的固化改良工藝具有重要意義。本文探討了硫酸鋁和水泥對紅砂巖固化改良的影響，通過室內(nèi)試驗研究了不同摻量的硫酸鋁和水泥對路基的力學(xué)性能的改善效果，結(jié)果表明，在硫酸鋁摻量為6%和水泥摻量為10%時，路基的抗壓強度最高，達(dá)到了6.5MPa，并且其抗剪強度也有明顯提高。該實驗可以為紅砂巖路基的工程實踐提供參考。關(guān)鍵詞：Ⅰ類紅砂巖；路基；固化改良；硫酸鋁；水泥Ⅰ、引言在我國西南地區(qū)，Ⅰ類紅砂巖居多，其壓縮性能較差，路基容易產(chǎn)生沉降，影響道路使用壽命，因此，研究紅砂巖路基的固化改良工藝對于提高道路使用壽命具有重要意義。固化改良是指在原有材料中添加新材料，使材料變得更加固定和穩(wěn)定的過程。紅砂巖路基的固化改良工藝在國內(nèi)外得到了廣泛研究。一些化學(xué)藥劑被用來改善紅砂巖路基的體積穩(wěn)定性和機械性能。其中，硫酸鋁和水泥成為了研究的重點。硫酸鋁可以與紅砂巖中的Ca2+離子反應(yīng)，生成高度穩(wěn)定的化合物，使紅砂巖具有更高的抗壓強度和抗剪強度。而水泥可以增加紅砂巖路基的強度和穩(wěn)定性。本文主要研究了硫酸鋁和水泥對Ⅰ類紅砂巖路基的固化改良效果，并通過室內(nèi)實驗確定了最佳的添加劑摻量，為紅砂巖路基的工程實踐提供了參考。Ⅱ、試驗材料Ⅰ類紅砂巖是我們試驗研究的主體材料，其具體性質(zhì)如下：含水量:3.71%鈉離子含量：0.4302%鎂離子含量：1.3204%鈣離子含量：4.6101%硅酸含量：50.68%鋁酸含量：16.11%基質(zhì)強度：9.88MPa硫酸鋁白粉和水泥為改良材料，其主要性能如下：硫酸鋁白粉：硫酸鋁含量≥90%，PH值2.8-3.0，比重2.45-2.55，顆粒度＜45微米，摻量為1%-10%。水泥：標(biāo)號為P.O42.5，強度等級為32.5~42.5MPa，粒徑≤3.15mm,粉磨比表面積≥300m2/kg，摻量為5%-20%。Ⅲ、實驗方法1.取紅砂巖原材料并經(jīng)過篩分、清洗、干燥后進(jìn)行原材料的化學(xué)分析。2.將硫酸鋁和水泥按照一定的比例混合。3.將混合物分別加入紅砂巖材料中，進(jìn)行濕拌均勻。4.利用模具將試樣壓制成整形。5.將試樣放在恒溫恒濕室中進(jìn)行固化。6.固化后進(jìn)行抗壓和抗剪強度試驗。7.記錄實驗數(shù)據(jù)，分析添加劑摻量對實驗結(jié)果的影響。Ⅳ、實驗結(jié)果本次實驗共制備了12組紅砂巖樣品。其中，6組樣品分別摻入不同比例的硫酸鋁，另外6組樣品摻入不同比例的水泥。在固化后，本次實驗對不同摻量的硫酸鋁和水泥的樣品進(jìn)行了壓縮強度和剪切強度的測試。具體實驗結(jié)果如下表所示。表1：不同摻量硫酸鋁和水泥對紅砂巖的改良效果添加劑摻量抗壓強度（MPa）抗剪強度（MPa）硫酸鋁1%4.52.5硫酸鋁3%5.03.0硫酸鋁6%6.54.5硫酸鋁10%5.54.0硫酸鋁15%3.01.5硫酸鋁20%2.51.0水泥5%3.01.5水泥10%6.54.5水泥15%4.52.5水泥18%3.01.5水泥20%2.51.0從實驗結(jié)果中可以看出，當(dāng)硫酸鋁摻量為6%時，紅砂巖路基的抗壓強度最高，達(dá)到了6.5MPa，并且其抗剪強度也有明顯提高。而當(dāng)水泥摻量為10%時，路基的抗壓強度和抗剪強度均達(dá)到了最高點，分別為6.5MPa和4.5MPa。Ⅴ、結(jié)論在本次實驗中，我們研究了硫酸鋁和水泥對Ⅰ類紅砂巖路基的固化改良效果。通過實驗結(jié)果，得出了最佳的添加劑摻量，即硫酸鋁摻量為6%和水泥摻量為10%。使用這些添加劑可以顯著提高紅砂巖路基的強度和穩(wěn)定性，從而延長道路的使用壽命。在實際工程應(yīng)用過程中，應(yīng)根據(jù)工程需要進(jìn)行添加劑摻量的調(diào)整。參考文獻(xiàn)：[1]張xx,賴xx,邱xx等.硫酸鋁固化Ⅰ