ISS固化土的路用性能試驗

鄭 毅

(黑龍江省交通科學研究所)

1 ISS固化土水穩定性檢驗

在進行固化土(砂性土和粘性土)強度試驗的同時，課題組按照交通部的試驗規范對固化土的水穩定性進行了檢驗，方法是將成型7 d的無側限抗壓強度試件浸入水中，試件浸水后松散、開裂。14 d、28 d的試件具有同樣結果。目前固化劑產品缺乏統一的檢驗標準，不能完全采用現有規范的方法。考慮到室內試驗條件與公路實際工程之間的情況差異很大，實際工程中路面基層只是受到部分水侵害，很少象室內試驗中完全浸泡在大量的水中(受洪水侵襲除外);并且國外對于ISS固化劑已經有了成功應用的先例，因此，室內試驗的結果并不一定表明ISS固化土的水穩定性不好，還必須通過實際應用做進一步檢驗。ISS固化土是通常在一年后達到較好效果，隨后課題組也證明了這一點，采用一年后試驗路現場樣品進行浸水試驗，24 h后未發現松散。

2 無側限抗壓強度試驗結論

根據室內無側限抗壓強度試驗結果可以得到如下結論:

(1)當摻量為 0.2、0.3、0.4、0.6 L/m3時，固化砂性土和粘性土的7 d無側限抗壓強度均超過規范中石灰穩定類基層的標準值(0.6 MPa)。

(2)當摻量為0.3、0.4 L/m3時，固化砂性土和粘性土的7 d無側限抗壓強度均超過規范中水泥穩定類基層的最大標準值(3 MPa)。

(3)在不同摻量的情況下，均能使土體的強度提高，提高的幅度有所不同。

(4)當摻量為0.3 L/m3時，固化土7、14、28 d的強度均為最高。

(5)對于采用同一劑量的固化土，隨著時間的增長，試件強度逐步提高，說明固化劑能夠有效改善土體的后期強度，有利于提高基層材料的耐久性。

3 ISS固化土的抗凍性能試驗

由于ISS固化劑以往都是在熱帶國家(主要是澳大利亞)應用，而在高寒地區還沒有應用先例。為了掌握ISS固化土的抗凍性，課題組開展了凍融試驗。

試驗時選用強度較好的兩組、摻量為0.3 L/m3和0.4 L/m3固化土7 d無側限抗壓強度試件，凍融周期為12 h，溫度為-25℃，凍融循環次數為12次。

凍融試驗所得結果如表1～表4所示。

表1 ISS固化土(0.3 L/m3)抗凍性試驗結果

表2 ISS固化土(0.4 L/m3)抗凍性試驗結果

表3 ISS固化土凍融質量損失

表4 ISS固化土凍融強度損失

根據ISS固化土凍融試驗的結果，摻量為0.3、0.4 L/m3質量損失分別為0.5%、0.8%，凍融穩定系數為0.81、0.79，表明該材料的抗凍性較好，屬于耐凍材料(標準凍融系數為0.75)。

4 ISS固化土的收縮性能試驗

課題組開展了ISS固化土的溫度收縮和干縮試驗，并與10%白灰土進行了比較。試驗結果如表5所示。

試驗結果表明摻量為0.3和0.4 L/m3的ISS固化土溫度收縮系數、干縮系數均小于10%白灰土。其原因在于，經過ISS固化后的土體，只發生結晶作用，體積變化很小，固收縮系數較小。較小的溫度收縮系數能夠減少基層低溫裂縫的發生，有利于降低路面開裂。而水泥、白灰屬于水硬或氣硬性材料，反映時吸收土體中的水分，導致體積發生變化，故收縮系數較大，易產生低溫裂縫。

表5 固化土收縮試驗結果

5 ISS固化土的室內回彈模量試驗

為了確定ISS固化土的回彈模量值，課題組采用最佳用量(0.3 L/m3)固化土材料，開展了回彈模量試驗。實驗結果見表6。

表6 ISS固化砂性土室內回彈模量試驗結果

試驗結果表明，ISS固化砂性土和固化粘性土的回彈模量值分別為420 MPa和510 MPa。