【技术实现步骤摘要】
本申请涉及土木工程材料，更具体地说，它涉及一种高强度固化土、固化土道路面层及其施工工艺。
技术介绍
1、固化土(稳定土)是一种岩土工程材料，随着土壤固化剂的应用，提高了固化土的物理力学性能，使固化土成为一种新的岩土工程材料，在道路建设、滩涂造地、河湖治理、水利工程、农田建设等多方面得到了应用。例如，在道路工程建设中，传统工艺方法要使用大量的砂石料，然而，随着我国建设的发展和环境保护的要求，不少地区开山取石，砂石生产与环境的矛盾日益突出，砂石供应日益困难，同时大大提高了建设费用。而采用固化土技术，用固化土作为道路基层，可以充分利用原地土，不用或少用砂石料。不仅施工方便、提高了工程质量，而且节约资源、减少工程费用。
2、现有的固化土，一般强度较低，抗压强度不足5mpa，在道路建设中，只能作为基层。其面层还是沿用传统的沥青混凝土或水泥混凝土。然而，目前在部分城市道路、园林景区、现代农牧业、生态建设等工程的固化土道路建设中，由于沥青混凝土与水泥混凝土面层施工污染与材料供应困难、路面造价高、施工工艺繁琐等诸多问题，有时难以采用，需要寻找一种新的轻载道路面层材料。而直接采用固化土作为路面，强度偏低，无法单独作为道路面层。
3、针对上述中的相关技术，亟待一种具有高强度，且能单独作为道路面层的固化土。
技术实现思路
1、为了固化土的密实度和强度，本申请提供一种高强固化土及其制备方法及固化土道路面层。
2、第一方面，本申请提供一种高强度固化土，采用如下的技术方案：
3、一种高强度固化土，包括以下重量份的原料：300-1000份固化剂、0-600份细砂、300-3500份黄泥、0-500份豆砾石、250-500份水，所述固化剂包括质量比为7-8:1-1.5:1-1.5的水泥、硅酸钠和碳酸钙。
4、通过采用上述技术方案，使用水泥、硅酸钠和碳酸钙作为固化剂，硅酸钠具有较好的渗透能力，能迅速渗透到固化土壤中，与土壤中的游离钙离子、镁离子发生化学反应，而且硅酸钠中的钠离子能够与土体中游离的钙、镁离子发生离子交换反应，形成稳定的硅酸钙凝胶，将土壤颗粒固定在提起，提高土壤的抗渗性和耐久性；碳酸钙主要通过碳酸钙离子与土壤中的重金属离子结合，形成难溶性的碳酸盐，从而减少重金属在土壤中的流动，使土壤得到固化，同时改善土壤的酸碱度和结构；水泥能与泥浆中的水通过水化反应生成各种水化物，与土壤颗粒发生一系列的物理化学反应，改善土壤的工程性质，具体的说，水泥中的硅酸三钙、硅酸二钙等矿物与水发生水化反应，生成氢氧化钙、水化硅酸钙等水化物，这些水化物在土壤中形成细小的结晶体，填充土壤颗粒间的孔隙，增强颗粒间的胶结力，使得土壤变得更加密实，从而提高土壤的整体强度、抗渗性、承载力和稳定性。
5、可选的，所述高强固化土包括以下重量份的原料：950-1000份固化剂、3450-3500份
6、黄泥、450-500份水，所述固化剂包括质量比为8:1:1的水泥、硅酸钠和碳酸钙。
7、通过采用上述技术方案，采用黄泥、水和固化剂混合，制备干拌固化土，所得固化土的抗压强度高，密实性高。
8、可选的，所述高强固化土包括以下重量份的原料：300-400份固化剂、550-600份细砂、300-350份黄泥、350-500份豆砾石、250-300份水，所述固化剂包括质量比为8:1:1的水泥、硅酸钠和碳酸钙。
9、通过采用上述技术方案，细砂、豆砾石、固化剂和黄泥等拌合后，制成流态固化土，固化后，强度高、抗渗性好。
10、可选的，所述豆砾石的粒径为1-2cm。
11、通过采用上述技术方案，豆砾石作为粗骨料，在固化土中作为支撑结构，并且与细砂相互配合，提高固化土的强度，若豆砾石粒径较小，级配较差，需要更多的细砂、黄泥来填充空隙，使得抗弯强度偏低，随着粒径的增大，级配更加合理，从而界面薄弱环节较少，使得固化土的抗弯强度有所提升，若粒径进一步增加，粘结界面更少，而豆砾石与黄泥、水泥等粘结界面又是强度发挥的薄弱环节，混凝土容易出现应力集中破坏，使得抗弯强度又开始下降。
12、可选的，所述豆砾石经过以下预处理：将电石渣和稻壳灰、水混合按照1.8-2:1:1.4-1.5均匀，制得浆液；
13、将豆砾石加入到浆液中，充分搅拌，然后将裹浆的豆砾石放在铁丝网上静置2-3h，然后恒温恒湿养护28d，获得骨料；
14、将环氧树脂和3,3’-二甲基-4,4’-二氨基二环己基甲烷按照10:0.8-1的质量比混合，加入骨料，充分搅拌均匀，平铺静置20-24h。
15、通过采用上述技术方案，电石渣和稻壳灰均为固体废弃物材料，使用二者对豆砾石的强度进行改善，具有显著的经济效益；电石渣化学成分以氧化钙为主，主要矿物为氢氧化钙和方解石，稻壳灰是稻壳在500-800℃稀氧环境下焚烧稻壳制成的，含有大量游离的二氧化硅，具有很高的火山灰活性，可以作为胶凝材料的组分；二者混合后，电石渣中的氢氧化钙和稻壳灰中的二氧化硅在水环境中反应形成csh凝胶，所以豆砾石在浆液中充分搅拌后，浆液包裹在豆砾石上，降低豆砾石的孔隙率，增加密实度，经水化、硬化后，在豆砾石表面形成粘结强度高，且具有较好力学性能的包覆层，从而改善豆砾石的承载力，使其不易磨损和破碎；然后将环氧树脂和固化剂混合包覆在骨料上，环氧树脂具有较好的疏水性，能够降低豆砾石的吸水和吸湿性，从而改善固化土的透湿性，提高抗渗能力。
16、第二方面，本申请提供一种固化土道路面层的制备方法，采用如下的技术方案：一种固化土道路面层，包括含有废砖粒的基层和位于基层上方的高强固化土层，所述高强固化土层由高强度固化土在基层上铺设、碾压形成。
17、通过采用上述技术方案，含有废砖粒的基层打底，在基层上铺设高强度固化土，经碾压后形成高强固化土，其强度高，施工方法简单，成本低。
18、可选的，所述固化土道路面层还包括位于所述高强固化土层上方的防护层，所述防护层包括4-8重量份有机硅乳液和0.3-0.5重量份耐磨剂、0.01-0.02重量份消泡剂、0.02-0.04重量份含氢硅油、0.1-0.5重量份二氧化硅、1-2重量份水。
19、通过采用上述技术方案，高强固化土在晴天易起土，雨天路滑，耐磨性不足，在高强固化土层上设置防护层，有机硅乳液在防护层一定厚度处于高强固化土中土颗粒发生作用，使土粒之间吸附叠加，形成一层致密不透水膜，减少水分在土壤中的入渗能力，增强道路面层的防水抗渗能力，同时降低高强固化土层的起灰现象，耐磨剂与二氧化硅能增加道路面层的湿摩擦，增加耐磨性。
20、可选的，所述耐磨剂的制法包括以下步骤：
21、以重量份计，将2-5份黏土、0.5-1.5份粉煤灰与1.5-3份水混合后，加入0.04-0.1份木质素磺酸钙，混匀后制粒，干燥，球磨，制得粒径为100-150μm的球形体；
22、将所述球形体与0.09-0.1份聚乙烯醇、2.本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高强度固化土，其特征在于，包括以下重量份的原料：300-1000份固化剂、0-600份细砂、300-3500份黄泥、0-500份豆砾石、250-500份水，所述固化剂包括质量比为7-8:1-1.5:1-1.5的水泥、硅酸钠和碳酸钙。
2.根据权利要求1所述的高强度固化土，其特征在于：所述高强固化土包括以下重量份的原料：950-1000份固化剂、3450-3500份黄泥、450-500份水，所述固化剂包括质量比为8:1:1的水泥、硅酸钠和碳酸钙。
3.根据权利要求1所述的高强度固化土，其特征在于：所述高强固化土包括以下重量份的原料：300-400份固化剂、550-600份细砂、300-350份黄泥、350-500份豆砾石、250-300份水，所述固化剂包括质量比为8:1:1的水泥、硅酸钠和碳酸钙。
4.根据权利要求3所述的高强度固化土，其特征在于：所述豆砾石的粒径为1-2cm。
5.根据权利要求4所述的高强度固化土，其特征在于：所述豆砾石经过以下预处理：将电石渣和稻壳灰、水混合按照1.8-2:1:1.4-1.5均匀，制得浆液；
6.一种固化土道路面层，其特征在于，包括含有废砖粒的基层和位于基层上方的高强固化土层，所述高强固化土层由权利要求1-5任一项所述的高强度固化土在基层上铺设、碾压形成。
7.根据权利要求6所述的固化土道路面层，其特征在于，所述固化土道路面层还包括位于所述高强固化土层上方的防护层，所述防护层包括4-8重量份有机硅乳液和0.3-0.5重量份耐磨剂、0.01-0.02重量份消泡剂、0.02-0.04重量份含氢硅油、0.1-0.5重量份二氧化硅、1-2重量份水。
8.根据权利要求7所述的固化土道路面层，其特征在于，所述耐磨剂的制法包括以下步骤：
9.根据权利要求6所述的固化土道路面层，其特征在于，所述高强固化土层厚度为10-15cm，防护层厚度为10-15mm。
10.权利要求6-9任一项所述的固化土道路面层的施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种高强度固化土，其特征在于，包括以下重量份的原料：300-1000份固化剂、0-600份细砂、300-3500份黄泥、0-500份豆砾石、250-500份水，所述固化剂包括质量比为7-8:1-1.5:1-1.5的水泥、硅酸钠和碳酸钙。
2.根据权利要求1所述的高强度固化土，其特征在于：所述高强固化土包括以下重量份的原料：950-1000份固化剂、3450-3500份黄泥、450-500份水，所述固化剂包括质量比为8:1:1的水泥、硅酸钠和碳酸钙。
3.根据权利要求1所述的高强度固化土，其特征在于：所述高强固化土包括以下重量份的原料：300-400份固化剂、550-600份细砂、300-350份黄泥、350-500份豆砾石、250-300份水，所述固化剂包括质量比为8:1:1的水泥、硅酸钠和碳酸钙。
4.根据权利要求3所述的高强度固化土，其特征在于：所述豆砾石的粒径为1-2cm。
5.根据权利要求4所述的高强度固化土，其特征在于：所述豆砾...
【专利技术属性】
技术研发人员：董书赞，张建，刘晓阳，杨骏，刘锐，杨芸虹，廖新娜，雷颖，徐利洪，聂慧，沈忠石，于坤，
申请(专利权)人：深圳市居安建筑科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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