論文導讀:：本文系統試驗研究了Base Seal加固劑加固土在最佳配合比下的無側限抗壓強度、水穩定性、凍穩定性等路用性能指標，分析了土壤加固劑加固土的強度形成機理。結果表明Base Seal土壤加固劑加固土是一種適合東北寒冷地區的優良的公路基層材料。
論文關鍵詞：寒冷地區基層材料，土壤加固劑，路用性能

　　1Base Seal固化劑加固土強度形成機理
　　 Base Seal固化劑屬于離子類固化劑，無色水溶性液體，按設計配比摻入水中后形成水溶液寒冷地區基層材料，用水稀釋后迅速離子化，在土壤中固化形成膠結體，發生一系列的物理化學反應，這些反應導致土壤的結構發生變化，形成新的結晶體，使得土體結構由原來簡單的凝聚結構變成復雜的結晶結構，正是通過這些新的結晶體之間的相互作用使得固化劑加固土的強度得到大幅度提高。其次寒冷地區基層材料，通過Base Seal固化劑在土壤中的作用，使土壤固化劑中離子之間的相互作用來改變土壤表面的電荷特性，有效的降低土壤吸水率，提高土壤密度，使其具有較高的抗滲性和耐久性。
　　2試驗材料
　　2.1 BaseSeal土壤固化劑論文網。材料符合工程環保要求，無毒無味。
　　2.2 石灰。本試驗采用符合工程標準的三級石灰，有效鈣鎂含量達到59%。
　　2.3土。取自吉林省伊遼高速公路取土場寒冷地區基層材料，相應的性質分析如表：
　　

2.4 水泥。32.5級PC水泥。
　　2.5 水論文網。自來水，滿足工程要求。
　　3 Base Seal固化劑固化土路用性能分析
　　3.1 固化土最佳配合比的確定
　　 首先分別對石灰穩定土和水泥穩定土做了不同固化劑摻量及配合比的試驗，以確定Base Seal固化劑穩定土的最佳配合比及不同劑量固化劑穩定土的物理力學特點，按《公路工程無機結合料穩定材料實驗規程》（JTG E51-2009）成型試件，標準養護，養護溫度20℃±2℃，測定其7d飽水無側限抗壓強度寒冷地區基層材料，配合比設計方案及試驗結果見表1和表2。
　　

表1 石灰、固化劑穩定土7天飽水無側限抗壓強度試驗結果
　　表2水泥、固化劑穩定土7天飽水無側限抗壓強度試驗結果
　　

從表1和表2的試驗結果看到：摻加Base Seal固化劑和石灰的加固土比摻加Base Seal
　　固化劑和水泥的加固土固化效果好。而通過分析摻加Base Seal固化劑和石灰的加固土的試驗數據得到：石灰摻量為2%的BaseSeal固化劑加固土的7d飽水無側限抗壓強度值較低，最大值為1.00Mpa；從石灰摻量為4%和6%的Base Seal固化劑加固土的試驗數據中看到，7d飽水無側限抗壓強度值并不是隨著石灰摻量和固化劑摻量的增加而有所提高，相反對于石灰摻量為6%的加固土，無側限抗壓強度值隨固化劑摻量的提高而降低，對于石灰摻量為4%的加固土，當固化劑增加到一定程度之后寒冷地區基層材料，無側限抗壓強度隨固化劑摻量的提高而降低。對比兩種不同石灰摻量的加固土抗壓強度數據看到，顯然石灰摻量4%的加固土固化效果較好。同時我們發現石灰摻量4%的加固土在固化劑為0.24%時強度較大，此后強度增長緩慢，即試件的無側限抗壓強度隨著固化劑摻量的增加，并沒有顯著的增長，所以考慮到經濟性等方面因素，以下試驗中選擇：土+石灰（4%）+固化劑（0.24%）的配合比方案做為最佳配合比。
　　

3.2固化劑加固土的無側限抗壓強度試驗
　　 按照無側限抗壓強度試驗標準成型試件寒冷地區基層材料，壓實度控制在98%論文網。成型后的試件在20℃±2℃、相對濕度≥95%的恒溫恒濕中養生。本次試驗分別進行了Base Seal固化劑加固土的7d、28d和90d的飽水無側限抗壓強度測定。
　　試驗結果如表3所示。
　　從表3中可以看到，Base Seal固化劑有利于提高加固土的早期強度，養生齡期7d時的無側限抗壓強度即可達到JTJ034-2000《公路路面基層施工技術規范》中要求強度（0.8Mpa）的1.8倍，而在四平地區同等劑量的石灰穩定土7d時的無側限抗壓強度一般僅為0.8Mpa左右，這對于縮短工期，提高基層或底基層早期強度，具有十分重要的意義。從表上還可以看出Base Seal固化劑加固土的強度增長速度較快寒冷地區基層材料，而且其長期強度也較高，90d的無側限抗壓強度達到3.10Mpa。這使其作為基層或底基層材料，具有一定的優越性。
　　3.3固化土抗凍性能試驗
　　固化土的抗凍性能試驗是測定固化土在水和負溫共同反復作用下的抵抗能力，對于寒冷地區基層材料等有重要意義論文網。
　　3.3.1 試驗方法
　　固化土的抗凍性試驗目前還沒有統一標準，參考石料的直接凍融實驗方法，制定凍融循環試驗方案如下：按照無側限抗壓強度試驗標準成型試件，壓實度控制在98%。成型后試件在20℃±2℃寒冷地區基層材料，相對濕度≥95%的恒溫恒濕養護箱中養生28d，養生期最后一天，經24h飽水后開始進行凍融循環試驗，即在-35℃的條件下冷凍24h，然后取出試件在20℃±2℃，相對濕度≥95%的恒溫恒濕箱中融化24h，此為一次凍融循環。試驗共進行五次循環寒冷地區基層材料，每次循環后觀察試件表面是否有起皮、裂紋、散粒、剝落等現象，并稱量其質量，循環結束后進行無側限抗壓強度試驗，最后計算其耐凍系數。
　　3.3.2 試驗結果與分析
　　

注：以上強度均為無側限抗壓強度
　　試驗過程中無保護的試件（不套塑料袋）質量是有所增加的，質量損失率為-0.8%，這是因為在融化過程中，試件吸收水分。有保護的固化劑加固土試件質量損失率為0.91%寒冷地區基層材料，質量只有少量損失，主要是由于試件上套有塑料袋，受到保護，在凍融過程中試件吸收的水分相對較少。由于試件在凍融試驗過程中不可避免的要吸收水分，故該試驗不能以質量損失為參考指標，而應該以強度損失為主要技術指標。
　　試驗測得其凍穩定性系數約為87.5%，試驗后試件只有輕微橫縫和凍漲現象論文網。因而寒冷地區基層材料，Base Seal固化劑加固土具有很好的凍穩定性，這對于提高潮濕寒冷地區路面抗凍穩定性具有重要意義。
　　3.4 水穩定性試驗
　　固化土用于寒冷潮濕東北地區的基層材料，土壤經過固化以后長期遇水不會出現二次泥化現象是工程中必須解決的問題。
　　對Base Seal固化劑固化土試件標準養護7天后在水中浸泡不同試件觀察現象。
　　浸泡1天后：試件與飽水前幾乎沒有變化，試件完整堅硬。
　　浸泡7天后：試件完整堅硬，沒有泥化現象。
　　浸泡28天后：試件完整，試件表面有輕微軟化現象，試件依舊有很高的強度。
　　綜上所述寒冷地區基層材料，固化土在水的長期作用下強度損失小，不會出現二次泥化現象，水穩定性好論文網。
　　3.5 固化劑加固土的劈裂試驗
　　穩定土劈裂強度的大小直接影響著這種穩定土的路用技術性質，當劈裂強度高時，基層裂縫少，防水性和抗滲透性強，能減少面層的裂縫產生寒冷地區基層材料，本試驗根據《公路工程無機結合料穩定材料試驗規程》（JTG E51-2009)的間接抗拉強度試驗方法進行操作，按照無側限抗壓強度試驗標準成型，試件成型的壓實度控制在98%。成型后的試件在20℃±2℃，相對濕度≥95%的恒溫恒濕養護箱中養生28d，養生期最后一天，經24h飽水后在路面強度試驗儀上以1mm/min的速率測試其間接抗拉強度。
　　經過試驗，得到Base Seal固化劑加固土的28d飽水測試結果為0.20Mpa寒冷地區基層材料，從該結果中可以看出此種固化劑穩定土具有較高的間接抗拉強度，這對于實際工程來說，具有重要的意義。
　　5 結束語
　　 從本試驗研究結果可以看到Base Seal固化劑做為一種新型的土壤固化類材料，其固化土具有較好的物理力學性能：
　?。?）早期強度高，強度增長迅速，此特點對于工程中縮短工期具有重要意義。
　?。?）長期強度高，且回彈模量值為415.02Mpa。說明Base Seal固化劑加固土抵抗破壞的能力較強。
　?。?）BaseSeal固化劑加固土的間接抗拉性能及凍穩定性較好，28d間接抗拉強度達到0.20Mpa，凍穩定系數達到87.5%論文網。
　?。?）水穩定性好
　　 綜上所述，Base Seal固化劑固化土特別適合東北寒冷地區及其氣候、土質類似地區的道路工程應用。采用貝賽爾固化劑對土壤進行固化，能使加固土獲得很好的抗凍性和水穩定性，而且使加固土強度達到甚至超過普遍采用的穩定砂石土基層，是一種適合東北寒冷地區的新型基層材料。這種材料避免開山采石，對生態環境的保護有重要意義。另外，可以就地取土，較采用砂石材料有很大的經濟優勢。