淺談土壤固化劑效益(論文下載)

1、淺談土壤固化劑帶來的效益ill湖南路捷能源科技有限公司蔣黔湘概要：土壤固化劑可以替代大量的石灰、水泥、粉煤灰、碎石等傳統(tǒng)筑路材料， 冇利于生態(tài)環(huán)境保護，經(jīng)濟、環(huán)境效益的增加。它的廣泛使用冇利于建設(shè)兩型社 會。關(guān)鍵字：土壤固化劑效益節(jié)能隨著科學的發(fā)展、國民節(jié)能環(huán)保意識的加強，土壤i占i化劑行業(yè)的繁榮掀起了 一場路基材料的偉大革命。被美國工程新聞稱為20世紀最偉大的發(fā)明之一。 h本稱z為21世紀的新型材料自從20世紀90年代引入土壤固化劑到我國以來，科學研究方面已經(jīng)取得了 一定的成果，并且我國建設(shè)部于1998年6丿30 h發(fā)布了土壤固化劑的行業(yè)標準 (cj/t3070-1998) o國內(nèi)土壤加固劑

2、在路基加固、堤壩防護、渠道防滲等方而得 到的一些實際應(yīng)用，在減少工程費用、提高路基強度、減少施工工期、增強土體 穩(wěn)定性等方面取得了 一定的效果。土壤固化劑是一種由多種無機、冇機材料合成的用于固化各類土壤的新型節(jié) 能環(huán)保工程材料。它與土壤混合后通過一系列物理化學反應(yīng)來改變土壤的工程性 質(zhì)，能將土壤屮大量的自由水以結(jié)晶水的形式i占i定下來，使得土壤膠團表面電流 降低，膠團所吸附的雙電層減薄，電解質(zhì)濃度增強，顆粒趨于凝聚，體積膨脹而 進一步填充土壤孔隙，在壓實功的作用下，使固化土易于壓實和穩(wěn)定，從而形成 整體結(jié)構(gòu)，并達到常規(guī)所不能達到的壓密度。經(jīng)過土壤固化劑處理過的十壤，其 強度、密實度、回彈模量、

3、彎沉值、cbr、剪切強度等性能都得到了很大的捉高, 從而延長了道路的使用壽命，節(jié)省了工程維修成本，經(jīng)濟環(huán)境效益俱佳，是當前 理想的筑路材料選擇。用土壤固化劑筑路，可以可以替代大量的右灰、水泥、粉煤灰、碎石等傳統(tǒng) 筑路材料，節(jié)省資源、能源，節(jié)約土地等，經(jīng)濟效益增加顯著。(1) 降低工程造價，固化土技術(shù)右利于節(jié)約建設(shè)資金。造價較傳統(tǒng)修筑方 法降低20 %30 %左右。道路級別越高其經(jīng)濟效益越明顯。由于材料費約占 工程建筑安裝費的70%,而具屮材料的運輸費乂占了材料費的70%。如果用復(fù) 合i占i結(jié)土技術(shù)替代二灰碎石，或用水泥穩(wěn)定沙礫做路面基層，僅材料費一項就可 以節(jié)約本結(jié)構(gòu)層工程造價的40%。用傳統(tǒng)

4、材料修筑二級公路，每公里公路占用 料場兩畝左右，占地費用約35000元。由于復(fù)合固結(jié)土的穩(wěn)定性好，較傳統(tǒng)石灰土基層結(jié)構(gòu)可適當降低路基高度，減少路基土方工程量。綜合起來，每公里二級 公路可節(jié)省投資約24萬元。高速公路、一級公路其至可以節(jié)約資金135萬元以 上。（2）就地取材，節(jié)約能源。使用土壤i古i化劑筑路，不需要號砂、號石，只需 按土壤性質(zhì)試配相應(yīng)的土壤固化劑，無論是風沙土、堿土述是泥土，就地取土即 可用于道路工程。材料的運輸費、料場占地費等就可以節(jié)約。用土固精牌土壤固 化劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)材料施工的話，如寬度（m） *厚度（m）是40*0.4的話，一級公 路料場的占地而積就可以節(jié)約850m2,按料場

5、的占地費10元/ n?計算，那就可 以節(jié)約費用8500元，單單這一項修一條道路可以節(jié)約的費用就可想而知了。（3）施工期短、施工設(shè)備簡單。把土壤固化劑與土按一定的含水率拌合均勻, 鋪在路槽里，用&以上壓路機隨鋪隨壓，碾壓過的路基夏季2天，春秋季節(jié)3 7天即可通車。不需要像傳統(tǒng)筑路方法為施工準備臨時路。人工費、機械租賃費、 燃油費用也就大大的降低了。（4）維護費用低。對路基層危害最大的是水軟化問題、體積縮脹問題和沖刷 問題。這三種主要危害，對經(jīng)過碾壓的土壤固化劑混合土的影響甚微，故其返修 率為零。（5）節(jié)能環(huán)保。傳統(tǒng)筑路材料開采破壞植被，污染環(huán)境。尤其是石灰， 水泥生產(chǎn)屮要消耗大量的煤炭資

6、源并釋放大量的二氧化碳溫室氣體，加劇 了全球溫室效應(yīng)。該技術(shù)減少了這些傳統(tǒng)膠結(jié)材料的使用量，有利于節(jié)省 資源和能源，有利于生態(tài)環(huán)境的保護。挖河采沙、炸山碎石會破壞口然， 污染環(huán)境，采用本項技術(shù)以廣泛分布隨處可取的土壤替代砂石料，有利于 公路的可持續(xù)發(fā)展，符合我國建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的要求。以下是經(jīng)濟、環(huán)境效益分析一覽表衣一用傳統(tǒng)材料施丄道路展層一公里的能耗衣級別項目高速公路、一級公路寬度（m） x厚度（m）40x0.4水泥：石灰：砂石：土7： 13： 50： 30水泥用量（t）2240石灰用量（t）4160砂石用量（t）16000耗煤量（t）1786耗燃油暈（t）75增加c02排放量

7、（t）4493增加植被損害血枳（m2）320二、三級公路四級及四級以卜道路15x0.43. 5x0. 46： 12： 50： 324： 6： 40： 5072011211401686000112051578286128719312023料場占地面積(m2)87034080衣二 用十古i精牌土壤i古i化劑代替砂右料修筑道路基層一公里能耗表項目級別高速公路、一級公路二、三級公路以級及以級以下道路寬度(m) x厚度(m)40x0.415x0.43. 5x0.4水泥：石灰：土5： 3： 1004： 2： 1003： 1： 100水泥用量(t)160048084石灰用量(t)96024028耗煤量減少(

8、t)111432850減少c02排放量(t)2893845127減少植被損害而積(m2)32012023減少料場占地而積(m2)85032060計算依據(jù)：每減少1萬噸水泥的用量，將減少5200噸c02氣體的排放量；每減少1萬噸石灰使用量，可減少8000噸c02氣體的排放量；每減少1萬立方氷的碎石用量，能夠使約300立方氷的植被得到保護。每減少1萬噸水泥的用量，節(jié)省煤炭約2400噸；每減少1萬噸石灰使用量，節(jié)省煤炭約3000噸；每減少1萬立方米材料汽車運輸(200公里),節(jié)省燃料油約70噸；每減少1萬立方米筑路材料，減少料場占地約800平方米。表三 用十i占i精牌十壤i占i化劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)材料施t道

9、路基層每公里經(jīng)濟效益和環(huán)境效益比較等級項目高速公路、 一級公路二級公路、 三級公路四級公路及 四級以下公路寬度(m) x厚度5)40x0.415x0.43. 5x0.4經(jīng)節(jié)約水泥用量(t)64024028濟節(jié)約石灰用量(t)3200900140效節(jié)約燃汕用量(t)70232益節(jié)約料場占地面積(nf)85032060合計節(jié)約資金(萬元)13541. 525.4環(huán)減少c02排放量(t)2893845127境減少植被損害面積(冊)32012023效減少砂石料的開采量(t)1600060001120益節(jié)約煤炭資源(t)111432850注:1、表屮水泥、石灰、土壤的配合比是根據(jù)施工經(jīng)驗估計的中間值，具

10、體 工程的配合比以試驗報告的要求為準。2、工程實踐表明，由于固化土基層的抗壓強度等指標遠超過傳統(tǒng)的砂石 料路基，故可根據(jù)設(shè)計變更，適當減少基層和面層的厚度，表屮為方便計算和比 較，基層的厚度均取0. 4 m,即基層0.2 m,底基層0. 2 mo實際工程屮，經(jīng)濟 效益更加明顯。3、土固精牌土壤固化劑的摻量范圍為干土重量的0. 01%0. 02%,混合 料按2000 kg/m3計算，實際密度以現(xiàn)場測試的數(shù)據(jù)為準。4、這種復(fù)合固結(jié)土路面基層的材料及其施工方法以分布廣泛的土為主要 材料，可就地取材、可節(jié)省大量的燃油費，由于工程情況各異無法定量計算，在 本表屮不再列出。5、表三是在綜合表一和表二的基礎(chǔ)上制出的，其屮水泥、石灰、燃油的計 算價格分別為：300元/噸、250元/噸、5000元/噸，料場的占地費按10元/nf 計算，全國各地情況各異，本表數(shù)據(jù)僅供參考，實際工程以當?shù)氐牟牧蟽r格進行 計算。由上圖可得出：土壤固化劑能產(chǎn)生巨大的效益。隨著對土壤固化劑的兼容性或特殊性、固化機理、性能和工藝等繼續(xù)進行深 入的研究,土壤固化劑作為一種新型的土木工程材料，