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摘 要 在路面基层试验段中，通过用水泥稳定风化石掺加土质固化剂做路面基层，与传统的水泥稳定碎石基层进行对比，总结其路用性能及经济效益，通过对比证明使用土质固化剂代替碎石用于路面基层是一项高性能、低成本、环保的施工技术，具有一定的推广价值。
关键词 固化剂 路面基层 应用 经济效益
1.前言
当前的公路建设已经逐步脱离低效、高耗能、不注重环保的那种粗放、落后的模式，而向着科技化、精细化迈进，注重环保、生态，讲究以人为本和可持续发展。根据当地土质情况，多年来威海的公路基层及底基层的铺筑一直采用水泥稳定土类。底基层多是用水泥稳定风化石，基层多是用水泥稳定风化石、砂或石屑，并掺加一定比例的碎石来达到要求的强度。目前这种结构所用的材料存在的弊端如下：一是随着砂、碎石的开采量日益增大，资源面临枯竭，价格也随着日益提升，基层的造价也逐年提高；二是河砂的开挖及碎石的开采不利于生态和环保。为体现行业科技创新，注重生态环保、降低工程造价， 经过试验室的多组验证试验，我们选择了一种新材料——土质固化剂，将其和水泥按照一定比例与风化石均匀掺配，形成满足路用技术指标要求的路面基层混合材料，以求替代碎石保证工程质量的同时且能降低工程造价。因规范要求水泥稳定细粒土不得用于二级及二级以上公路路面的基层，故我们选择在非国省道的二级以下公路威海市滨海公路虎山至寺五线段进行掺固化剂的水泥稳定风化石基层试验。
2.铺筑试验路段进行对比
滨海公路虎山至寺五线试验路段全长540米，其中宽度为20米的路段长180米，宽度为15米的路段长360米，路面基层设计厚度为20cm，设计强度为3.5MPa，现场摊铺采用半幅施工，有半幅110米路段未掺加固化剂，其余路段采用掺加0.015%的固化剂进行铺筑，通过现场对比试验来体现土壤固化剂对工程施工带来的各种效益。本试验路段摊铺所用风化石的塑性指数为8.4；水泥采用P.C32.5水泥。配合比设计与普通水泥稳定土的配合比设计过程相同。试铺采用厂拌法，机组采用每小时350吨均速供料。为确保工程质量，保证固化剂、水泥剂量的均匀性、一致性，提前做好准备工作，经过反复试验确定好水泵及水泥泵的转速。将占干混合料质量0.015%的固化剂放入10m3水罐中搅拌均匀，进行正常生产。
（1）现场无侧限抗压强度试验
在施工现场取拌和好的混合料，制作无侧限抗压强度试件，在标准养生室养生至7天、28天龄期（养生期最后一天浸水24h）后，进行抗压强度试验，得出无侧限抗压强度结果如下：
从表中可以看出，各龄期的掺加固化剂的水泥稳定风化石试件的强度均要高于未添加固化剂的水泥稳定风化石，但是低于同龄期同水泥剂量的水泥稳定级配碎石强度。
3.性价比较
土壤固化剂价格98000元/吨；水泥价格340元/吨；风化石价格17元/m3；碎石平均价格75元/m3 ；采用以下A、B两种方案进行比较。
方案A（水泥稳定碎石）：水泥剂量为4.5%，厂拌增加0.5%的水泥剂量为5.0%，最大干密度为2.260 g/cm3，压实厚度20cm，松铺系数为1.22。每平方基层结构层材料价格： 水泥：（1×1×0.2）×2.26×（5/105）×340=7.32元 碎石：（1×1×0.2）×1.22×75=18.30元 总计：7.32+18.30=25.62元
方案B（水泥稳定风化石掺固化剂）：水泥剂量采用为4.5%，厂拌增加0.5%的水泥剂量为5.0%，最大干密度为2.216g/cm3，最佳含水量为7.0%，压实厚度20cm。每平方固化剂基层材料价格： 固化剂：（1×1×0.2）×2.216×0.015%×98000=6.52元 风化石：（1×1×0.2）×17=3.40元 水泥：（1×1×0.2）×2.216×（5/105）×340=7.18元 总计：6.52+3.40+7.18=17.10元
结论：水泥稳定碎石与水泥稳定风化石掺固化剂用于基层每平方米的差价为：25.62-17.10=8.52元 （不计厂拌机组的拌和费用、混合料运输费用、碾压等相同环节的费用），每平方米基层造价可降低33%。
4.结语
从目前强度试验可以看出，试验室做的添加固化剂的水泥稳定风化石的无侧限抗压强度无论7天、28天还是150天的强度都要高于未添加固化剂的。从现场取芯看，28天掺加固化剂的水泥稳定风化石试件的强度高于未添加固化剂的水泥稳定风化石，低于同龄期同水泥剂量的水泥稳定碎石强度，但是高于设计强度。
从经济方面看，由于威海地区地理条件的优势，当地采石场能够就地取材，满足供应；但从基层材料用料价格分析，采用风化石掺固化剂相对于水泥稳定碎石可降低筑路成本三成左右。而且从环境保护上来说，采用固化剂避免了挖山采石，不会破坏生态平衡及造成环境污染，对节能减排有重大贡献。
该项目推广应用条件较简单，施工工艺与传统工艺基本相同，只需计算好固化剂的用量及稀释比例，认真操作，保证固化剂均匀喷洒即可。所以，用固化剂代替碎石的经济效益还是很明显的。
参考文献：
[1]中华人民共和国行业标准．公路路面基层施工技术规范（JTJ 034-2000）[M] 北京：人民交通出版社，2000
[2]陈胜、王琦、岳云龙、隋肃、吴波．高性能土壤固化剂的制备与性能．硅酸盐通报[J]，2006年01期
[3]李娜 陈蕾 张峰．复合固结土路面基层试验段质量与成本控制[J]．山西建筑，2010年第9期
作者简介:
唐新端(1984-)，男(汉族)，山东滕州人，毕业于山东交通学院土木工程系，工学学士学位。现为威海市公路管理局重点办科员，助理工程师。参与了威海市多项公路工程建设的试验检测工作，主要从事公路桥梁试验检测方面的研究。
关键词 固化剂 路面基层 应用 经济效益
1.前言
当前的公路建设已经逐步脱离低效、高耗能、不注重环保的那种粗放、落后的模式，而向着科技化、精细化迈进，注重环保、生态，讲究以人为本和可持续发展。根据当地土质情况，多年来威海的公路基层及底基层的铺筑一直采用水泥稳定土类。底基层多是用水泥稳定风化石，基层多是用水泥稳定风化石、砂或石屑，并掺加一定比例的碎石来达到要求的强度。目前这种结构所用的材料存在的弊端如下：一是随着砂、碎石的开采量日益增大，资源面临枯竭，价格也随着日益提升，基层的造价也逐年提高；二是河砂的开挖及碎石的开采不利于生态和环保。为体现行业科技创新，注重生态环保、降低工程造价， 经过试验室的多组验证试验，我们选择了一种新材料——土质固化剂，将其和水泥按照一定比例与风化石均匀掺配，形成满足路用技术指标要求的路面基层混合材料，以求替代碎石保证工程质量的同时且能降低工程造价。因规范要求水泥稳定细粒土不得用于二级及二级以上公路路面的基层，故我们选择在非国省道的二级以下公路威海市滨海公路虎山至寺五线段进行掺固化剂的水泥稳定风化石基层试验。
2.铺筑试验路段进行对比
滨海公路虎山至寺五线试验路段全长540米，其中宽度为20米的路段长180米，宽度为15米的路段长360米，路面基层设计厚度为20cm，设计强度为3.5MPa，现场摊铺采用半幅施工，有半幅110米路段未掺加固化剂，其余路段采用掺加0.015%的固化剂进行铺筑，通过现场对比试验来体现土壤固化剂对工程施工带来的各种效益。本试验路段摊铺所用风化石的塑性指数为8.4；水泥采用P.C32.5水泥。配合比设计与普通水泥稳定土的配合比设计过程相同。试铺采用厂拌法，机组采用每小时350吨均速供料。为确保工程质量，保证固化剂、水泥剂量的均匀性、一致性，提前做好准备工作，经过反复试验确定好水泵及水泥泵的转速。将占干混合料质量0.015%的固化剂放入10m3水罐中搅拌均匀，进行正常生产。
（1）现场无侧限抗压强度试验
在施工现场取拌和好的混合料，制作无侧限抗压强度试件，在标准养生室养生至7天、28天龄期（养生期最后一天浸水24h）后，进行抗压强度试验，得出无侧限抗压强度结果如下：
从表中可以看出，各龄期的掺加固化剂的水泥稳定风化石试件的强度均要高于未添加固化剂的水泥稳定风化石，但是低于同龄期同水泥剂量的水泥稳定级配碎石强度。
3.性价比较
土壤固化剂价格98000元/吨；水泥价格340元/吨；风化石价格17元/m3；碎石平均价格75元/m3 ；采用以下A、B两种方案进行比较。
方案A（水泥稳定碎石）：水泥剂量为4.5%，厂拌增加0.5%的水泥剂量为5.0%，最大干密度为2.260 g/cm3，压实厚度20cm，松铺系数为1.22。每平方基层结构层材料价格： 水泥：（1×1×0.2）×2.26×（5/105）×340=7.32元 碎石：（1×1×0.2）×1.22×75=18.30元 总计：7.32+18.30=25.62元
方案B（水泥稳定风化石掺固化剂）：水泥剂量采用为4.5%，厂拌增加0.5%的水泥剂量为5.0%，最大干密度为2.216g/cm3，最佳含水量为7.0%，压实厚度20cm。每平方固化剂基层材料价格： 固化剂：（1×1×0.2）×2.216×0.015%×98000=6.52元 风化石：（1×1×0.2）×17=3.40元 水泥：（1×1×0.2）×2.216×（5/105）×340=7.18元 总计：6.52+3.40+7.18=17.10元
结论：水泥稳定碎石与水泥稳定风化石掺固化剂用于基层每平方米的差价为：25.62-17.10=8.52元 （不计厂拌机组的拌和费用、混合料运输费用、碾压等相同环节的费用），每平方米基层造价可降低33%。
4.结语
从目前强度试验可以看出，试验室做的添加固化剂的水泥稳定风化石的无侧限抗压强度无论7天、28天还是150天的强度都要高于未添加固化剂的。从现场取芯看，28天掺加固化剂的水泥稳定风化石试件的强度高于未添加固化剂的水泥稳定风化石，低于同龄期同水泥剂量的水泥稳定碎石强度，但是高于设计强度。
从经济方面看，由于威海地区地理条件的优势，当地采石场能够就地取材，满足供应；但从基层材料用料价格分析，采用风化石掺固化剂相对于水泥稳定碎石可降低筑路成本三成左右。而且从环境保护上来说，采用固化剂避免了挖山采石，不会破坏生态平衡及造成环境污染，对节能减排有重大贡献。
该项目推广应用条件较简单，施工工艺与传统工艺基本相同，只需计算好固化剂的用量及稀释比例，认真操作，保证固化剂均匀喷洒即可。所以，用固化剂代替碎石的经济效益还是很明显的。
参考文献：
[1]中华人民共和国行业标准．公路路面基层施工技术规范（JTJ 034-2000）[M] 北京：人民交通出版社，2000
[2]陈胜、王琦、岳云龙、隋肃、吴波．高性能土壤固化剂的制备与性能．硅酸盐通报[J]，2006年01期
[3]李娜 陈蕾 张峰．复合固结土路面基层试验段质量与成本控制[J]．山西建筑，2010年第9期
作者简介:
唐新端(1984-)，男(汉族)，山东滕州人，毕业于山东交通学院土木工程系，工学学士学位。现为威海市公路管理局重点办科员，助理工程师。参与了威海市多项公路工程建设的试验检测工作，主要从事公路桥梁试验检测方面的研究。