[发明专利]一种橡胶改性固化土及其制备和施工方法

说明书

(一)技术领域：

本发明涉及一种新型橡胶改性固化土及其制备和施工方法，属于土木及道路 工程技术领域。

(二)背景技术：

以水泥、石灰等胶凝材料与土拌和制备成的固化土在我国被广泛地应用于 中低等级公路的基层或高等级公路的垫层。该固化土具有脆性大、易干缩开裂、 抗疲劳性差等缺点。本发明在固化土中加入以废弃轮胎等废旧橡胶制成的橡胶 颗粒或橡胶纤维，可改善固化土的脆性、提高其抗疲劳性、抗裂性和耐久性， 并能降低固化土的表观密度。

废旧橡胶被称为“黑色污染”，主要来源是废弃汽车轮胎。随着国民经济和 汽车工业的迅速发展，大量废旧橡胶的无害化处理和资源化回收利用成为了一 个亟待解决的问题。本发明如能为废弃橡胶开拓了新的应用途径，必能取得良 好的环境效益。

(三)发明内容：

本发明的目的是提供一种橡胶改性固化土及其制备和施工方法，主要用于 道路工程，以改善常用的固化土基层的抗裂性、抗疲劳强度和耐久性。同时为 废旧橡胶开辟了一种新的应用途径，以能取得良好的环境效益和经济效益。

本发明一种橡胶改性固化土，其组成成分的质量百分比为：

橡胶材料      1％～20％

胶凝材料      3％～35％

土            40％～95％

水            0％～5％

本发明的橡胶改性固化土，是由上述的土、胶凝材料和橡胶材料，掺入水， 经拌合固化而成。

该橡胶材料可采用粒径为0.1mm～10mm的橡胶颗粒，由废弃轮胎粉碎制成。 也可采用橡胶纤维或橡胶颗粒和橡胶纤维的混合物。使用时，所述橡胶材料可 原状掺入，如需要加强橡胶材料与固化土的界面胶结强度，可进行表面改性后 掺入。表面改性需要使用橡胶表面改性剂，该橡胶表面改性剂可采用硅烷偶联 剂、NaOH溶液等。

该胶凝材料可采用下述几类按一定质量百分比组合成的材料：①A类(水 泥类)，各标号硅酸盐系列水泥2～99％、石灰0～50％、粉煤灰0～50％、矿 渣0～80％、钢渣0～80％、煅烧煤矸石0～60％、石膏(包括磷石膏、排烟脱 硫石膏等各种含硫酸钙的人工或天然的产品或废料)0～30％、其他含活性氧化 硅、氧化铝的人工或天然的产品或废料0～60％。②B类(石灰类)，石灰4～ 99％、粉煤灰0～50％、矿渣0～80％、钢渣0～80％、煅烧煤矸石0～60％、 石膏(包括磷石膏、排烟脱硫石膏等各种含硫酸钙的人工或天然的产品或废料) 0～30％、其他含活性氧化硅、氧化铝的人工或天然的产品或废料0～60％。③ C类(有机无机混合类)，各类聚合物粉末、聚合物胶乳、液体树脂(如丁苯橡 胶、聚丙烯酸酯、环氧树脂)等有机材料5～30％，A类或B类胶凝材料70～ 95％。

其中，可视施工或设计需要，在胶凝材料中含有水泥时，可掺入缓凝剂(如 糖蜜、木质素磺酸盐)或减水剂(如磺化奈甲醛缩合物、改性木质磺酸盐)或 者缓凝剂和减水剂两者的组合。

该土为一般工程用土，其含水率可为5～40％。

本发明一种橡胶改性固化土的制备和施工方法如下：

(1)通过悉知的实验方法测出工程用土的含水率；

(2)在室内进行土的击实实验，确定土的最佳含水率；

(3)调整土的含水率：在土的含水率小于最佳含水率时，对土进行洒水处理， 在土的含水率大于最佳含水率时，进行自然摊晒处理，使土的含水率处于最佳 含水率及其附近；

(4)将所用的胶凝材料的各组分按设计的质量百分比混合均匀(若胶凝材料 中含有液态组分，如液体树脂，该液态组分在下一步骤加水搅拌时和水一起加 入)；

(5)将经步骤(3)处理后的含水率在最佳含水率及其附近的土与胶凝材料 以及橡胶材料，按照设计的组成成分的质量百分比要求混合，再加入水(和胶 凝材料中的液态组分)搅拌均匀，然后摊铺碾压成型，成型后进行洒水养护。 可用于公路或铁路的基层或路基。

其中，该步骤(4)所述的用于搅拌的水量是根据胶凝材料水化的需要所确 定的。