【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于隧道弃土综合利用，更具体地说，涉及一种基于固化剂处理隧道开挖废弃盐渍化黄土的路床填料及其制备方法。
技术介绍
1、随着西部地区经济的发展，西部山区公路的建设越来越多，而山区公路的最大特点就是桥隧比例很高，一般都在50％以上，个别的如四川广甘高速公路等的桥隧比高达80％，长隧道、特长隧道和隧道群的建设数量正日益增多，而隧道开挖越多产生的隧道弃土也就越多。由于施工工艺、建设管理条件等各方面的限制，对隧道弃土利用不够完善，利用方式较单一，未将隧道弃土作为优质筑路材料全面、综合的利用，利用率一般也较低，仅为20％左右。隧道弃土需要占用大量土地，同时也造成资源浪费和环境污染，并且将形成潜在的水土流失问题。因此，山区隧道弃土的综合利用及优化资源配置使用是公路建设，尤其是山区公路建设中亟待解决的问题。
2、凤凰山隧道是g30连霍高速清水驿至忠和段的重要节点工程，其位于兰州市榆中县金崖镇，设计为左右行分离式双洞长隧道，长3945米，为特长隧道，隧道最大埋深180米。在开挖施工过程中，产生大量废弃隧道工程黄土。
3、专利cn116143468a公开了一种预拌流态固化盐渍土及其制备方法。所述预拌流态固化盐渍土以滨海地区含有氯盐的黏性土为主要材料，按质量份计包括以下原料：盐渍土80-100份、铁尾矿砂25-30份、水泥6-8份、矿渣8-10份、钢渣5-7份、粉煤灰3-4份、镁盐1.2-1.4份、激发剂0.7-0.9份、减水剂0.4-0.6份、水65-70份，但该专利中的盐渍土。该专利中的预拌流态固化盐渍土主要针对
4、专利cn117088626a公开一种稳定盐渍土用全固废土体稳定剂及其制备方法。本专利技术提供的稳定盐渍土用全固废土体稳定剂包括电石渣20～50份，矿渣10～40份，炉渣10～30份，砖混类建筑垃圾再生微粉10～30份和改性脱硫石膏5～15份；其中，cao占比35％～50％，al2o3和sio2总量占比30％～45％，fe2o3、mgo和so3总量占比5％～20％，其它化学成分占比2％～10％，该专利中的盐渍土该专利中的固化剂针对稳定盐渍土而设计，使用了全固废材料，如电石渣、矿渣、炉渣和改性脱硫石膏，适用于高含盐土壤。其高cao含量能够有效提高土体的碱度，有助于钙矾石和其他稳定相的形成。然而，该固化剂主要针对高盐度、尤其是含有硫酸盐和氯盐的环境。虽然其成分中包含电石渣和矿渣，具有较强的活性和反应性，但在隧道废渣中，由于成分复杂含有岩石碎屑等杂志且盐类浓度较高，该固化剂的效果可能受到限制，尤其是在未调整配比的情况下，可能会导致膨胀产物的生成或固化效果不足。
技术实现思路
1、1.要解决的问题
2、针对现有盐渍土中硫酸根离子过多导致遇水强度不稳定的问题，本专利技术提供一种基于固化剂处理隧道开挖废弃盐渍化黄土的路床填料及其制备方法，制得的路床填料具有一定强度和水稳定性，满足填筑公路路床的技术要求。
3、2.技术方案
4、为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
5、一种基于固化剂处理隧道开挖废弃盐渍化黄土的路床填料，所述路基填料包括隧道废渣、固化剂和水，所述隧道废渣与固化剂的干质量比为1：0.08～0.12，隧道废渣含水率控制在15％～16％。
6、其中，固化剂的加入量和含水量影响水化产物的生成。
7、所述固化剂包括镁渣、粉煤灰、激发剂、增强剂和吸附剂：
8、各组分所占重量份数为：镁渣23～29份，粉煤灰3～9份，激发剂1～3份，增强剂6～8份，吸附剂3～5份。
9、优选地，所述镁渣的表观密度为3000～3250kg/m3，粒径为2～4mm，其含量过多则可能会增加碱性，使得材料在后期固化过程中出现开裂或膨胀等问题，影响整体稳定性；含量过少则材料中的水化硅铝酸镁等胶凝产物生成量减少，导致材料的强度和抗压性能下降。
10、优选地，所述激发剂为电石渣和脱硫石膏的混合物，其质量比为9～10：1，其含量过多则可能导致材料的碱-硅反应加剧，产生微裂纹，降低材料的耐久性和抗裂性能。此外，过量的激发剂可能会导致材料的体积稳定性变差，出现膨胀现象；含量过少则导致水化硅酸钙、水化硅铝酸钙等胶凝产物生成量减少。这将直接影响材料的强度、密实度和耐久性，无法满足工程应用中的力学和耐久性要求。
11、优选地，所述增强剂为钢渣粉，粒径≤200μm，其含量过多则可能会增加材料的刚性，使材料在受到外力时表现出更脆的特性，导致抗冲击性能下降。同时，过多的钢渣粉可能增加材料的密度，使得其施工操作性变差，且可能增加材料的成本；含量过少则可能使得材料的微观结构不够致密，影响材料的整体稳定性。
12、优选地，所述的吸附剂为碳酸镁铝水滑石，需要提前使用马弗炉以490～510℃高温烘焙3h，其含量过多则可能会影响材料的固化速度，导致施工期间延长养护时间；含量过少则导致材料中多余的有害离子(如硫酸盐)可能无法被有效吸附和固定，从而材料长期使用中可能出现膨胀或强度下降等问题，影响其耐久性和稳定性。
13、碳酸镁铝水滑石内部的碳酸根离子影响其吸附效果，为增强碳酸镁铝水滑石的吸附效果，需要提前将碳酸镁铝水滑石内部的碳酸根离子置换出来，以便在后续的吸附过程中能够更有效地与目标离子或分子发生交换反应。
14、固化剂加入量过多则材料中的反应物过量，可能会导致未完全反应的固化剂残留在材料中。这不仅会增加材料的成本，还可能导致材料内部出现局部过高的碱度，从而增加材料开裂或膨胀的风险，固化剂加入量过少则水化反应不完全，生成的胶凝产物量减少，导致材料的强度和耐久性不足。此外，固化剂的不足可能无法充分中和材料中的有害离子或颗粒，使得材料的耐久性和稳定性大幅下降，无法满足工程要求。
15、含水量过多则材料中的水化反应速度可能加快，但同时也可能导致材料内部形成过多的孔隙，从而降低其密实度和抗压强度。此外，含水量过多还可能使得固化反应不均匀，导致材料性能的不稳定，含水量过少则水化反应将受到限制，生成的胶凝产物减少，导致材料的强度和耐久性显著下降。还可能导致材料在成型过程中难以充分压实，形成不均匀的微观结构，影响材料的整体稳定性。此外，水分不足可能导致固化剂中的活性组分无法充分溶解和扩散，影响反应的进行和水化产物的形成。
16、优选地，隧道废渣中95～98％为黄土，2～5％为岩石碎屑，根据液塑限联合测定试验液限为29.2％，塑限指数为10.9，属于低塑性黏土。
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1.一种基于固化剂处理隧道开挖废弃盐渍化黄土的路床填料，包括隧道废渣、固化剂和水，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的路床填料，其特征在于，所述隧道废渣的易溶盐总量为3.0％～3.1％，氯离子总量为0.20％～0.30％，硫酸根离子浓度为1.10～1.30％。
3.根据权利要求2所述的路床填料，其特征在于，所述吸附剂为碳酸镁铝水滑石。
4.根据权利要求3所述的路床填料，其特征在于，所述激发剂为电石渣和脱硫石膏的混合物，其质量比为9～10：1；所述增强剂为钢渣粉。
5.根据权利要求4所述的路床填料，其特征在于，所述路床填料由固化剂固化，固化产物中，钙矾石的生成量占15％～25％，水化镁硫酸盐的生成量占5％～10％，硫酸镁铝水滑石的形成量占到1％～3％，其余为水化胶凝产物。
6.根据权利要求5所述的路床填料，其特征在于，所述隧道废渣与固化剂的干质量比为1：0.08～0.12，隧道废渣含水率控制在15％～16％。
7.根据权利要求6所述的路床填料，其特征在于，所述隧道废渣的粒度级配为：粒度为0.005mm以下的隧
8.根据权利要求7所述的路床填料，其特征在于，路床填料的7d无侧限抗压强度＞1.70MPa；28d无侧限抗压强度＞7.84MP；水稳系数为70％～80％。
9.根据权利要求8所述的路床填料，其特征在于，所述路床填料的硫酸根离子浸出浓度为1701mg/L～1758mg/L。
10.一种制备权利要求1-9任一项所述路床填料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于固化剂处理隧道开挖废弃盐渍化黄土的路床填料，包括隧道废渣、固化剂和水，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的路床填料，其特征在于，所述隧道废渣的易溶盐总量为3.0％～3.1％，氯离子总量为0.20％～0.30％，硫酸根离子浓度为1.10～1.30％。
3.根据权利要求2所述的路床填料，其特征在于，所述吸附剂为碳酸镁铝水滑石。
4.根据权利要求3所述的路床填料，其特征在于，所述激发剂为电石渣和脱硫石膏的混合物，其质量比为9～10：1；所述增强剂为钢渣粉。
5.根据权利要求4所述的路床填料，其特征在于，所述路床填料由固化剂固化，固化产物中，钙矾石的生成量占15％～25％，水化镁硫酸盐的生成量占5％～10％，硫酸镁铝水滑石的形成量占到1％～3％，其余为水化胶凝产物。
6.根据权利要求5...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄金坤，赵国辉，金仁才，杜延军，张建功，林恩峰，徐杨，曾施敏，程安春，陈超，
申请(专利权)人：中国十七冶集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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