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(guó)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(duì)紅砂巖固化改良的影響，通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)研究了不同摻量的硫酸鋁和水泥對(duì)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(shí)，路基的抗壓強(qiáng)度最高，達(dá)到了6.5MPa，并且其抗剪強(qiáng)度也有明顯提高。該實(shí)驗(yàn)可以為紅砂巖路基的工程實(shí)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(guó)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(duì)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(guò)程。紅砂巖路基的固化改良工藝在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛研究。一些化學(xué)藥劑被用來(lái)改善紅砂巖路基的體積穩(wěn)定性和機(jī)械性能。其中，硫酸鋁和水泥成為了研究的重點(diǎn)。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(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度。而水泥可以增加紅砂巖路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。本文主要研究了硫酸鋁和水泥對(duì)Ⅰ類紅砂巖路基的固化改良效果，并通過(guò)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)確定了最佳的添加劑摻量，為紅砂巖路基的工程實(shí)踐提供了參考。Ⅱ、試驗(yàn)材料Ⅰ類紅砂巖是我們?cè)囼?yàn)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(qiáng)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(hào)為P.O42.5，強(qiáng)度等級(jí)為32.5~42.5MPa，粒徑≤3.15mm,粉磨比表面積≥300m2/kg，摻量為5%-20%。Ⅲ、實(shí)驗(yàn)方法1.取紅砂巖原材料并經(jīng)過(guò)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(qiáng)度試驗(yàn)。7.記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析添加劑摻量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。Ⅳ、實(shí)驗(yàn)結(jié)果本次實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)對(duì)不同摻量的硫酸鋁和水泥的樣品進(jìn)行了壓縮強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度的測(cè)試。具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。表1：不同摻量硫酸鋁和水泥對(duì)紅砂巖的改良效果添加劑摻量抗壓強(qiáng)度（MPa）抗剪強(qiáng)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(shí)驗(yàn)結(jié)果中可以看出，當(dāng)硫酸鋁摻量為6%時(shí)，紅砂巖路基的抗壓強(qiáng)度最高，達(dá)到了6.5MPa，并且其抗剪強(qiáng)度也有明顯提高。而當(dāng)水泥摻量為10%時(shí)，路基的抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度均達(dá)到了最高點(diǎn)，分別為6.5MPa和4.5MPa。Ⅴ、結(jié)論在本次實(shí)驗(yàn)中，我們研究了硫酸鋁和水泥對(duì)Ⅰ類紅砂巖路基的固化改良效果。通過(guò)實(shí)驗(yàn)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(qiáng)度和穩(wěn)定性，從而延長(zhǎng)道路的使用壽命。在實(shí)際工程應(yīng)用過(guò)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