[发明专利]一种改良路基填料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及路基填筑领域，具体地，涉及一种改良路基填料，一种改良路基填料的制备方法和由该方法制备得到的改良路基填料。

背景技术

近年，我国各类公路、铁路发展迅猛。路基作为整个交通运输系统的重要组成部分，其直接承受上部结构荷载及车辆静动荷载的长期作用，而路基质量的好坏直接影响行车速度与行车安全，因此相关规范规定必须采用优质的、级配良好的路基填料填筑。然而，在实际建设过程中，地质条件复杂、区域土性差异明显，路基作为一条带状结构工程，沿线填料构成必定差异很大，使得实际工程使用级配良好的优质路基填料存在较大困难。而非优质填料常具有级配不良、强度偏低、水稳性差、压缩性大及抗冻融性能弱的特点，这类填料通常不符合高等级公路、铁路路基填筑的基本要求。

目前公路、铁路施工过程中，通常采用远距离运送、石料厂购买、掺加石灰、水泥等无机结合料改良等办法来确保填料的优良性能。但是通过远距离运送优质填料势必引起路基工程造价过高、工期过长，因此结合施工当地条件，通过改良级配不良的路基填料，使之满足路基填筑及工后运营的基本要求便成为路基工程建设亟待解决的难题。

专利申请CN106012736A公开了一种掺碎石红土粒料的配制方法。天然红土粒料是一种级配不良的道路材料，该申请通过掺入特定比例的碎石来改善天然红土粒料不良的级配，同时通过逐级填充来形成骨架-密实结构，最终得到承载力高的新型材料。但是这种改良方法不能够对路集体的竖向不均匀变形及局部侧向变形起到抑制和预防作用。

因此，开发一种效果好且成本低的改良级配不良路基填料是十分必要的。

发明内容

为了克服现有技术中改善级配不良路基填料效果差和成本高的缺陷，本发明提供了一种改良路基填料及其制备方法，采用本发明提供的改良路基填料，对级配不良填料的改良效果好，强度高、压缩性低，改良效果明显且稳定。

具体地，本发明提供了一种改良路基填料，该改良路基填料包括级配不良填料、波形聚丙烯纤维和固化剂。

本发明还提供了一种改良路基填料的制备方法，该方法包括将级配不良填料、波形聚丙烯纤维和固化剂混合。

本发明还提供了由上述方法制备得到的改良路基填料。

采用本发明提供的改良路基填料，首先能够充分利用道路沿线的各种土和石料满足填筑要求的优良填料，实现资源利用最大化；其次，改良填料的早期强度和完全强度高，完全强度形成龄期短；改良路基填料的压缩性低、水稳定性与抗冻融性好，施工期间不会产生干缩裂缝；温度低于5℃时，改良路基填料的强度能够持续增长；另外，还能够减轻路基体竖向不均匀沉降变形，减轻路基体的侧向变形。此外，能够降低工程造价，避免远距离运输带来的工期延长。

本发明的技术方案具有上述优势，原因可能包括以下几方面：(1)波形聚丙烯纤维通过单根波形纤维与土颗粒间的界面摩擦力、粘结力以及纤维网的互相牵制加筋作用来抑制土体单元的移动，从而使土体获得较大的强度与韧性。波形纤维高抗拉性能极大的改善了路基在运营过程中因动荷载及环境因素引起的局部不均匀沉降，使路基加筋范围内土体整体受力，进而减少长期沉降。(2)固化剂通过掺和天然矿物与若干无机物，在水介质的作用下相互间发生一系列硅酸化反应、离子交换反应、碳酸反应、硬凝反应，使得填料、纤维间的微孔隙被进一步充填，填料中的细颗粒及纤维表面被固化剂粘结、包裹，使得土体颗粒间嵌合的更加紧密、进而使改良填料的物理力学特性、耐久性、水稳定性得到进一步加强。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

本发明提供了一种改良路基填料，该改良路基填料包括级配不良填料、波形聚丙烯纤维和固化剂。