[发明专利]一种低液限粉土复合改良路基材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低液限粉土复合改良路基材料及其制备方法，该路基材料包括以下重量份（以干土计）原材料制备而成：3‑5份的复合改良剂、7‑15份的骨料和80‑90份的低液限粉土；所述的复合改良剂是由水泥、石膏、熟石灰和木质素磺酸盐制备得到的；所述的骨料粒径为0.1‑0.5mm；该路基材料采用复合改良剂对低液限粉土进行改良，利用复合改良剂的协同增效作用，使得到的复合改良路基材料力学性能和耐水稳定性显著提高，有利于低液限粉土材料在道路建设中的大规模应用。

技术领域

本发明涉及路基材料领域，特别涉及一种低液限粉土复合改良路基材料及其制备方法。

背景技术

粉土广泛分布于我国的冲积平原、河流三角洲、沿海平原地区，粉土的颗粒均匀，粒径单一，粘性差，级配不良，液限值小，塑性指数低，强度低，加州承载比CBR(CaliforniaBearing Ratio)不易达到工程设计要求，是一种工程性质较差的筑路材料。低液限粉土即为液限小于50%的粉土，这种粉土土样级配差，土体具有较高的压缩性和渗透性，即使在压实度很高的情况下仍有高达9%～10%的孔隙率，没有达到真正的密实，为雨水的渗入提供了便捷的通道，从而为路基的变形提供了条件，因此不能直接用于填筑路基。

为了增强粉土路基的强度和稳定性，各地根据粉土的成因及物理性质的不同往往采用不同的方法进行路基改良。现有对粉土的改良主要从以下几个方面进行：(1)改善土的力学性能，增大土的黏聚力和内摩擦角，有效地提高土的抗剪强度，改善土的固结特性和可压实性；(2)增强土的水理性、水稳性、抗冻性和耐干湿循环能力等耐久性能；(3)保障其强度和耐久性随着时间的延续不断增长；(4)扩大了土料的应用范围，使可用土料地区分布广泛，原料十分充足；(5)降低经济成本。而改良的方式主要是掺入二灰土、水泥、生石灰等常用无机结合料或掺入矿渣、水泥矿粉、磷酸等工业废料或加入固化剂。

现今，通过对低液限粉土的多种改良方案，使低液限粉土的性能已基本能够满足作为普通路基材料用于道路建设，然而，由于粉土材料自身性能或改良配方的限制，导致现有的低液限粉土改良路基材料性能并不理想，存在力学性能不高、耐水稳定性较差、改良成本高等诸多缺陷，使现有的低液限粉土改良路基材料还不能用于高标准道路的路基建设，从而严重限制了低液限粉土在道路建设中的广泛应用，也增加了在粉土地域上进行道路建设的施工成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的低液限粉土改良路基材料力学性能不高、耐水稳定性较差的不足，提供一种低液限粉土复合改良路基材料及其制备方法；本发明采用复合改良剂对低液限粉土进行改良，利用复合改良剂的协同增效作用，使得到的复合改良路基材料力学性能和耐水稳定性显著提高，有利于低液限粉土材料在道路建设中的大规模应用。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种低液限粉土复合改良路基材料，包括以下重量份（以干土计）原材料制备而成：3-5份的复合改良剂、7-15份的骨料和80-90份的低液限粉土；所述的复合改良剂是由水泥、石膏、熟石灰和木质素磺酸盐制备得到的；所述的骨料粒径为0.1-0.5mm。

一种低液限粉土复合改良路基材料，其中含有的复合改良剂具有协同增效作用，水泥和熟石灰具有水凝性，能促使粉土颗粒和骨料的胶结，在路基材料中形成以骨料为基点的网络结构，能禁锢粉土颗粒的移动，在增加路基材料力学性能的同时也能提高耐水稳定性，且两者可互相作用，胶结能力显著增强；石膏具有很好的吸水性，能溶于水，能填补颗粒之间的孔隙，可改善粉土的塑性，增强内摩擦力，对水泥和熟石灰的胶结具有促进作用；而木质素磺酸盐具有的减水作用，可溶于水，与粉土的低液限性能进行补偿，同时也能填补颗粒之间的孔隙，改善粉土的塑性，增强内摩擦力，对水泥和熟石灰的胶结具有促进作用；同时，通过控制骨料的粒径，使骨料颗粒与粉土颗粒形成互补，能减少路基材料孔隙率，增加密实度，对复合改良剂的改良作用具有协同作用，路基材料的力学性能和耐水稳定性进一步增强；本发明低液限粉土复合路基材料通过复合改良剂和骨料的配合作用，使改良后的路基材料具有优异的力学性能和耐水稳定性，能应用于高标准路基，对低液限粉土材料在高标准道路建设中的应用提供了保障。