[发明专利]经济环保、高水稳性的工程渣土路面基层的制备方法

说明书

本发明涉及工程渣土资源化技术领域，具体公开一种经济环保、高水稳性的工程渣土路面基层的制备方法，包括如下步骤：S1.将固化组合物与工程渣土相混合，搅拌均匀；S2.加入水并搅拌均匀；S3.压实并养护，形成初步加固土体；S4.脲酶‑尿素混合液施加于初步加固土体上，形成工程渣土路面基层；所述固化组合物包括无机凝胶材料及氧化镁。本发明中，基于“低价材料尽其用，结合先进新型材料的多维精准补缺”的原理，采用工程渣土作为路面基层的主要材料，结合无机凝胶材料/氧化镁的一次固化与脲酶‑尿素混合液的二次固化，形成低成本、高水稳性、高强度的路面基层，有效实现工程渣土的资源化利用，同时适用性强，适用于各类工程渣土的加固。

技术领域

本发明涉及工程渣土资源化技术领域，尤其涉及一种经济环保、高水稳性的工程渣土路面基层的制备方法。

背景技术

公路、铁路、机场等道路工程要求基层材料具有一定的强度、高水稳性且低成本，在过去几十年路面基层工程领域中，路面基层通常是以碎石为主要材料，掺入适量的水泥或者二灰(石灰、粉煤灰)，也即常说的水稳碎石路面基层及二灰碎石路面基层。然而，随着矿山生态环境保护要求的日益严格，大量采石场被关闭，碎石供应量急剧减少而价格快速攀升，尤其在山地资源匮乏地区更为严重，使得筑路成本大量增加。这一问题在今后将会更加凸出，从而亟需寻找可替代基层材料。

另一方面，随着城市建设的加速，工程渣土产生量急剧增长，处置能力不足问题开始显露，导致施工速度减缓，不当处置行为导致的环境问题也时有发生，大量的工程渣土是目前最有可能替代碎石的路面基层材料，但问题是工程渣土自身的低强度、低水稳性等不足，即使是采用水泥、二灰等传统低价加固材料对工程渣土进行加固，加固后土体强度的提升有限，水稳性基本没有改善；而目前其他新型的土壤固化剂也均无法同时满足低成本、高水稳性、规范规定强度及环保等要求，导致工程渣土仍然无法直接将其应用于路面基层。

发明内容

本发明的目的在于针对已有的技术现状，提供一种经济环保、高水稳性的工程渣土路面基层的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种经济环保、高水稳性的工程渣土路面基层的制备方法，包括如下步骤：

S1.将固化组合物与工程渣土相混合，搅拌均匀；

S2.加入水并搅拌均匀；

S3.压实并养护，形成初步加固土体；

S4.脲酶-尿素混合液施加于初步加固土体上，形成工程渣土路面基层；

所述固化组合物包括无机凝胶材料及氧化镁。

本发明中，利用工程渣土替代传统的碎石作为主要的路面基层材料，结合二次固化技术，对工程渣土进行二次固化，具体原理如下：

一次固化：首先，采用低成本的无机凝胶材料及氧化镁对工程渣土进行一次固化，压实并养护，形成初步加固土体，在一次固化中，主要利用无机凝胶材料对工程渣土进行初步固化，相较于其他固化材料，水泥、石灰、石膏等无机凝胶材料适用性强，且成本低，能够减少昂贵的先进新型固化材料的使用量，从而保证加固的低成本，而氧化镁由于在水环境下的低溶解性，导致其碳化过程非常缓慢，为二次固化过程提供了足够的固化反应材料；

然而，虽然水泥、石灰、石膏等无机凝胶材料成本低，但仅通过无机凝胶材料无法使工程渣土形成高强度、高水稳性的土体，主要原因是水泥颗粒较粗，无法均匀地分布于土颗粒之间从而不能在所有土颗粒之间形成有效的胶结，这些未胶结的地方就是缺陷部位，不仅会影响土体加固后的强度，在遇水之后，这些缺陷部位首先会受到水的弱化作用，导致土体快速分解为小块状或者颗粒状。