一种黄泛区粉沙土的改良方法、路基材料和应用与流程
本申请涉及粉土改良，更具体地，涉及一种黄泛区粉沙土的改良方法、路基材料和应用。
背景技术：
1、我国河南东部、安徽北部、江苏北部、山东西南部属于黄泛区，这些地区沉积了大量的黄河粉土。粉土工程性质特殊，一般70％以上的粒组为粉粒和细砂粒，比表面积不大，毛细现象突出，具有假塑性特征，不同成因的粉土具有各自不同的物理力学性质，结构性较差，极容易在动荷载作用下，发生液化现象。由于其特殊的物理和力学性质，在道路工程中粉土的稳定一直是一个比较难解决的问题。
2、目前，对黄河冲积平原的低液限含砂粉土并未提出一种有效的解决方法，粉土固化有以下几种：机械方法：通过压实技术，通过压实可以减少土壤的孔隙体积，使含水量保持在固定的水平。机械方法虽然不用外加任何其他物质，但它对本身塑性很差的粉土固化效果不好；物理方法：物理方法主要是加入沥青或焦油等物质，通过颗粒之间的包裹和粘附作用，减少土粒的吸水性，提高土壤的水稳定性。物理法中所采用的沥青一般是热沥青，需要对沥青进行加热处理，或者是一些常温沥青，如乳化沥青或者发泡沥青，需要对沥青进行乳化、发泡处理，增加了处理成本，而使用焦油作胶黏剂，焦油本身是致癌物质，并不环保；化学方法：更多是采用无机胶凝材料和固化剂进行粉土稳定，并具有各自的局限。粉土几乎都由原生矿物粉粒组成，可塑性差，活性sio2、al2o3成分少，级配也差，石灰与土反应生成的固化凝聚物量少，导致灰土的初期和后期强度低，抗水抗冻性差。由于级配不良，水泥的填充和胶结不能充分发挥；且粉土中黏粒少，活性组分的溶解量少，水泥土系统中激发土壤生成水化硅酸钙或钙铝硅酸盐胶结物就少，因此对土的胶结作用差，强度提升不明显；土壤固化剂是一种新兴的土壤固化手段，它是一种性能优良的土工复合材料，是由多种无机和有机材料配制而成的材料，专门用于土壤加固，其与土壤混合后产生一系列物理化学反应，将松散土体转变为致密的胶凝材料，但是，每种固化剂都有其自身适用的范围，有些土壤固化剂往往只能满足一些单一性能指标，不能提高多方面的综合性能，有些土壤固化剂往往只能适合某类土，而对其它类型土的稳定作用不大。因此，如何对粉质土路用性能改良，实现低液限粉土在道路建设中的广泛应用是目前亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、提供了本申请以解决现有技术中存在的上述缺陷。需要一种黄泛区粉沙土的改良方法、路基材料和应用，能够大幅度提高粉土固化强度及水稳性能，解决了现有的低液限含砂粉土改良后的性能不佳，应用时水稳定性较差，力学性能不高的问题。
2、本申请的第一方面，提供了一种黄泛区粉沙土的改良方法，所述改良方法包括：将黄泛区的粉土、光固化水性乳液和电解质缓释载体混合后，得到重塑土；在重塑土中嵌入阴极和阳极，并对所述重塑土进行压实，并在压实过程中所述阴极和阳极伸出所述重塑土的部分分别与外部电源连接，通过所述外部电源对所述阴极和阳极通电；压实成型后，断开所述阴极和阳极分别与外部电源的连接，将所述阴极和阳极的伸出所述重塑土的部分通过导线连接，并对所述重塑土进行养护，得到改良后的改良土。
3、本申请的第二方面，提供了一种路基材料，所述路基材料包括本申请任一实施例所述的改良方法得到的改良土，所述改良土中嵌设阴极和阳极。
4、本申请的第三方面，提供了一种本申请任一实施例所述的路基材料在铺设路基和/或挡土墙中的应用。
5、本申请各个实施例提供的黄泛区粉沙土的改良方法、路基材料和应用，改良过程中在粉土中加入光固化水性乳液和电解质缓释载体，使粉土的离散颗粒相互胶黏，并通过在土体中植入阴极和阳极，使得均匀分布于粉土中的电解质在电渗的作用下，电解质离子在土体中迁移，提高压制成型过程中的排水量；并且在养护过程中，电解质缓释载体上的电解质在土体内不断生成水化硅酸钙，胶结黏土颗粒，优化土体孔隙结构，从而提升土体强度，增大体积化学减缩，因此，本申请的改良方法优于现有的压实法及无机胶凝材料的固化效果，本申请改良后的改良土具有强度高、水稳定系数大、耐磨能力优良的优点，可广泛应用于简易路面铺设及用于挡土墙修筑。
技术特征：
1.一种黄泛区粉沙土的改良方法，其特征在于，所述改良方法包括：将黄泛区的粉土、光固化水性乳液和电解质缓释载体混合后，得到重塑土；
2.根据权利要求1所述的改良方法，其特征在于，所述粉土中粒径大于0 .075mm的颗粒质量小于或等于粉土总质量的50％。
3.根据权利要求1所述的改良方法，其特征在于，粉土、光固化水性乳液和电解质缓释载体的质量比为（75-85）:（5-8）:（20-30）。
4.根据权利要求1所述的改良方法，其特征在于，所述光固化水性乳液包括如下重量份的组分：50-60份水性光固化乳液、1-10份活性稀释剂、3-6份光引发剂。
5.根据权利要求1所述的改良方法，其特征在于，所述电解质缓释载体包括负载有电解质的多孔载体和包覆所述多孔载体的纤维素凝胶。
6.根据权利要求5所述的改良方法，其特征在于，所述多孔载体包括陶粒、硅藻土、火山石、沸石、膨胀蛭石、膨胀珍珠岩中的一种或多种；所述电解质选自氯化镁、氯化钙、碳酸氢钠中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的改良方法，其特征在于，压实过程中通过所述外部电源对所述阴极和阳极通电的电流为0.50-5.00a/m2，电压小于24v。
8.根据权利要求1所述的改良方法，其特征在于，压实成型后在25±2℃，相对湿度≥95％的条件下养护7-10d。
9.一种路基材料，其特征在于，所述路基材料包括权利要求1-8任一项所述的改良方法得到的改良土。
10.一种权利要求9所述的路基材料在铺设路基和/或挡土墙中的应用。
技术总结
本申请实施例涉及一种黄泛区粉沙土的改良方法、路基材料和应用，所述改良方法包括：将黄泛区的粉土、光固化水性乳液和电解质缓释载体混匀后，得到重塑土；在重塑土中部分嵌入阴极和阳极，并对所述重塑土进行压实，并在压实过程中所述阴极和阳极伸出所述重塑土的部分分别与外部电源连接，通过所述外部电源对所述阴极和阳极通电；压实成型后，断开所述阴极和阳极分别与外部电源的连接，将所述阴极和阳极的伸出所述重塑土的部分通过导线连接，并对所述重塑土进行养护，得到改良后的改良土，因此，本申请的改良方法能够解决现有的低液限含砂粉土改良后的性能不佳，应用时水稳定性较差，力学性能不高的问题。
技术研发人员：杨照环,张磊,王洪云,李晋,娄晓东,李贺,张同强
受保护的技术使用者：山东省路桥集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5