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水溶性高分子土体固化剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-7-12 23:13:43
 本文研究了水溶性高分子土体固化剂对土体室内CBR及回弹模量的影响。试验表明,分子量越小,其固化性能越好,特别对Ca2+含量为2%左右的土体具有优异的土体固化效果。同时初步探讨了水溶性高分子土体固化剂的固化机理。

土体固化剂是常温下能够直接胶结土体中土体颗粒表面或能够与粘土矿物反应生成胶凝物质的土体硬化剂。它作为一种新型的路用材料,已逐步为广大工程人员所接受和认可。

如水泥,石灰,或水泥2石灰类土体固化剂,它们都属于无机胶结材料,固化后能形成具有一定强度的稳定土,因其具有低廉的价格和相对稳定的性能而得到广泛的研究和使用,许多学者]对其本身的反应及固化机理作了较为详细的研究。

但这些无机硬化剂常常会引起土体结构的破坏,且加工时能耗大,对环境污染大,为此新型的对环境无影响的水溶性高分子固化剂引起了人们广泛的重视。水溶性高分子土体固化剂是近年来土体固化剂行列中新兴产品,它是采用高分子合成方法获得的水溶性有机胶结材料又称水溶性树脂或水溶性聚合物,是一种亲水性的高分子材料,在水中能溶解或溶胀而形成溶液或分散液。

高分子有机土体固化剂(以下简称WSP剂)正是一种以聚丙烯酸基体系为主体的新型有机高分子胶结材料。它属于常温固化剂,能充分发挥粘土潜在的活性,使相界面形成牢固的多晶粘土聚集体,通过离子间的置换改善了颗粒界面接触,从而达到使土体固结的性能。

WSP剂的使用非常简便,施工时,可保持其它施工工艺不变,只需将其用清水稀释后均匀洒布于翻松的基层表面,碾压后即可。



二乙基甲苯二胺(DETDA)是聚氨酯弹性体以及环氧树脂的芳香族二胺固化剂,用于浇注、涂料、RIM及胶黏剂,也是聚氨酯及聚脲弹性体的扩链剂。


基层结构掺入了该土体固化剂以后强度增加,因此,可以减薄原设计基层厚度或减少面层厚度。WSP剂的成本低廉,处理后的道路早期强度高,具有抗翻浆、抗荷和耐久性等特点,可延长路面使用时间,减少维修,其经济效益是综合性的。

原料。土体:黄色粘土,液限为3710%,塑限为1915%,属重粘土,最佳含水率为1517%,最大干密度为1914gPcm3,过5mm筛,基本上不含砾石。从Figure1的XRD曲线可知它的主要矿物是石英,含少量的蒙脱石。

WSP剂:材料呈液态,淡黄色,pH值为7167左右,加水稀释至固含量为0127%。

RT12剂:材料呈液态,透明状,pH值为7167,加水稀释至固含量为0127%。本文以稳定土试件的室内CBR(承载比)及回弹模量作为试验指标。

试验前将土样于105-110e烘干,粉碎过5mm筛,分别掺入固化剂(WSP剂和RT12剂)及空白水样,控制其含水量在1517%左右,拌料均匀,浸润1d后按击实实验方法进行成型,用承载板法测回弹模量;另把试样泡水4昼夜后进行贯入试验,测量其室内CBR。3结果与分析讨论311回弹模量的测量为了探讨WSP剂对土体的固化性能,这里对WSP剂、RT12剂、空白水样进行平行试验,并对含Ca2+2114%(外掺,下同)的土体进行试验及加以延时考察。

掺入WSP剂将均会产生明显的固化效果,且随着时间的延长,其回弹模量将迅速增加。WSP剂的固化性能较好,其回弹模量均超过工程要求最低值35MPa。对含Ca2+土体,WSP2剂复合固化效果将更好。

室内CBR的测量同回弹模量试验,这里亦进行平行试验,其测量结果见Table4,Table5,Table6。从Table4,Table55,Table6的结果可看出,掺入的WSP剂都产生了固化作用,WSP剂的室内CBR均满足工程要求的最低值8%。在相同膨胀率的情况下(即相同变形量的情况),WSP2剂的吸水率最大(即耐水性最好)在对含Ca2+土体进行固化时,其复合固化使室内CBR将有大幅度提高,且以WSP2剂最为显著。


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