冻融循环后抗疏力固化盐渍土无侧限抗压强度试验研究

罗林杰 刘 洋 张永强 何剑峰 王 率

（1长春工程学院土木工程学院， 长春 130012 2吉林省中腾路桥建设有限公司, 长春 130033）

冻融循环后抗疏力固化盐渍土无侧限抗压强度试验研究

罗林杰1刘 洋2张永强1何剑峰1王 率1

（1长春工程学院土木工程学院， 长春 130012 2吉林省中腾路桥建设有限公司, 长春 130033）

运用抗疏力固化剂来对盐渍土进行改良试验，对掺加不同剂量的抗疏力固化剂的改良盐渍土进行了冻融循环试验、无侧限抗压强度试验。室内试验结果表明，添加抗疏力固化剂明显可以改良盐渍土，提高盐渍土的无侧限抗压强度，并且抗压强度随着剂量增加而增大，抗疏力固化剂的最佳配比是3%。盐渍土的无侧限抗压强度在冻融循环作用下会随着冻融次数的增加而降低。因此，抗疏力固化剂在盐渍土地区有一定的应用价值。

抗疏力；盐渍土；抗压强度，冻融循环

盐渍土是不同程度盐碱化土的总称 。以碳酸盐为主的半湿润地区，盐渍土在温度降低时的盐-冻胀会造成路基路面的胀裂、堤坝的隆起等破坏；极大影响了工程的耐久性。盐渍土对工程建设的危害是多方面的，由此造成的经济损失也十分巨大[1]。

抗疏力系统 (The Consolid system)是一种专为土壤稳固研发的化学加固材料，不是作为粘合剂或氧化剂起作用，而是加速所有种类粘性土壤的稳固化或石化的自然进程。抗疏力作用原理符合道路工程施工的特点，它能促进粘性土壤在高压和长时间作用下石化的倾向的自然规律。

目前抗疏力在国际上得到广泛的运用，固化改良效果明显[[3][4]，国内对于抗疏力固化土的研究不多，研究主要集中在重庆、贵州和西安地区，学者们主要针对抗疏力的最佳掺量、抗疏力固化黄土的抗压回弹模量、CBR 值以及劈裂强度等做了研究[2][3][4]。

在《公路工程技术标准》中，提出了综合利用路基表土要求，充分利用资源。本文在前人的研究的基础上，对抗疏力固化剂对碳酸盐渍土进行固化改良，并对固化土进行有关物理力学性质试验，探究抗疏力固化盐渍土的可行性。

1 试验材料

1.1 盐渍土

本文试验中使用的土样是采取自吉林省农安县巴吉垒镇四合村。土样是在表面以下0-100cm，试验土样的综合物理力学指标见表1。

表1 盐渍土物理力学特性

对盐渍土进行重型击实试验，得到的击实曲线，得到γ=1.82，ω=14.75%。在最优含水率、最大干密度下制备试样土样，制备过程中加水量随固化剂掺量的增加适当增加。

1.2 固化剂

抗疏力系统包括C444以及粉剂SD，产于瑞士。参照无机结合料掺量的定义，SD 按质量百分比以干粉的形式添加到土中，C444 则以水溶液形式添加到土中。

2 试验方案和试验方法

2.1 试验方案

无机结合料的抗压强度不是随剂量增加而增大。为了确定一个经济合理的用量，本文定义抗疏力固化剂与土 抗疏力固化剂混合物干重的比率为掺量比。在本文试验中，我将抗疏力固化剂添加量分为1%，3%，5%五组，1%代表的含义是往1kg的土样中添加10g粉剂，0.4g水剂,以此类推。

2.2 试验方法

2.2.1 试件制备

参照《《公路工程无机结合料试验规程规范》(JTG E51- 2009)中的相关规定，无侧限抗压强度试验采用静压法。对于所用混合料采用重型击实试验确定最佳含水量试验和最大干密度，通过回归分析确定最佳含水量及最大干密度。

试件制作完成后，将未掺入任何固化材料的试件和掺入抗疏力固化剂的试件装入保鲜盒中，最好是静置一晚上后再进行冻融试验。

2.2.2 力学特性检验方法

无机结合料的抗压强度测试，加载速率为 1mm/min；采用的仪器设备是DL100KN无极调速加载压力机,具体操作方法参见《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTJG E51—2009）。

2.2.3 冻融试验

土工冻土冻胀试验机，主要参数是控制温度上下限为-20℃-15℃。然后再控制冻融次数，最后控制制冷恒温时间为1h，同样加热恒温时间也为1h。在本文试验中，我将未掺入任何固化材料的试件、掺入抗疏力固化剂的试件冻融试验次数分为5次、10次和15次三组。

3 试验结果及分析

抗疏力固化盐渍土后经过其抗压强度强度随固化剂用量的变化曲线如图 1所示。

图1 抗压强度与RAP用量的关系曲线

在抗疏力固化剂掺量逐渐增加到3%时，试件的抗压强度是逐渐增大的，但是加到3%-5%之间，我们可以看到，抗压强度折线是下降的。由此我得出：加入一定量的抗疏力固化剂可以提高试件的无侧限抗压强度，最适宜的可以认为是掺入3%固化剂。

从图2可以看出，试件在三个阶段试件的强度持续呈下降趋势，0-10次较明显，到了第三阶段，也就是10次～15次之间，试件下降趋势逐渐平缓。

我们可以得出：试件在经过冻融试验后，无侧限抗压强度会降低，并且随着冻融次数的增加，抗压强度随之降低；试件在掺入3%抗疏力固化剂之后，其经过冻融试验后，无侧限抗压强度下降趋势要比其它试件缓慢，因此可以认为掺入3%抗疏力固化剂是最适宜的。

图2 冻融循环后抗压强度与固化剂用量的关系

4 结语

（1）抗疏力固化剂能够提高盐渍土的无侧

限抗压强度，随着抗疏力固化剂添加剂量的增加，其抗压强度随之增大。冻融循环作用影响改良后的盐渍土的无侧限抗压强度，并且随着冻融次数的增加而降低。

（2）考虑改良后强度与冻融试验的结果及经济性方面的考虑，实际工程中用量宜取3%。

[1]新疆公路学会．盐渍土地区公路设计与施工指南[S]．北京：人民交通出版社，2006．

[2]王勇,李国芬,黄凯健,高敏杰. 水泥/石灰对滨海盐渍路基土性能的影响[J].南京林业大学学报(自然科学版),2014,(05):165-169.

[3]JTG E40—2007公路土工试验规程. 北京:人民交通出版社，2007.,(02):217-221.

G322

B

1007-6344（2017）10-0274-01