固化剂稳定土在简易机场基层中的应用分析.pdf

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1、四川建筑科学研究第38卷第1期118SichuanBuildingScience2012年2月固化剂稳定土在简易机场基层中的应用分析朱维光，岑国平，许巍，朱志远，徐国建(1．空军工程大学工程学院，陕西西安710038；2．空军第四空防工程处，陕西宝鸡721006)摘要：为了探讨固化剂稳定土在简易机场基层中应用的可行性，一方面以西安黄土为例，使用水泥、TG系列固化剂对其进行稳定，得出无侧限抗压强度等试验数值；另一方面以ANSYS有限元分析软件为依托，进行了典型跑道结构的力学计算。结果对比表明，固化剂稳定土基本可以满足简易机场基层强

2、度方面的要求。关键词：固化剂；简易机场；稳定土；基层中图分类号：TU411．6文献标识码：B文章编号：1008—1933【2012)01—118—03—表2秦岭水泥技术指标0引言凝结时间塑壁塑壁／rain抗压强度／MPa抗折强度／MPa简易机场是快速建造、满足抢险救灾等短期使初凝终凝3d28d3d28d用需求的机场，其特点是修建速度快、占地少且使用1722722O．439．94．28．0时间短。相关研究表明，薄层沥青混凝土道面是简易机场常用的道面结构之一。对于简易机场，跑道试验采用的固化剂为北京亿路特通公司研发的基础应尽可能利用

3、水泥、石灰等材料对当地的粒料TG系列固化剂，经过对1O余种单剂和复合剂的无或细粒土就地稳定，从而减少运输和人力成本，也能侧限抗压强度试验对比，选取其中效果较好的两种：够大大缩短工期，满足机场建设时间性的需要。TG一2型和TG一3型固化剂。土壤固化剂是一种由多种无机、有机材料合成TG一2型固化剂为黑褐色液态固化剂，强酸性，易溶于水，100倍稀释后溶液呈半透明褐色；TG一3的用以固化各类土壤的新型节能环保工程材料。对于需加固的土壤，根据土壤的物理和化学性能，只需型固化剂为淡紫色液态固化剂，强碱性，易溶于水，掺人一定量的固化剂，经拌匀

4、、压实处理，即可达到100倍稀释后溶液呈无色。TG一2型和TG一3型固需要的性能指标，其特点是工程造价低、施工方便、化剂和水泥、石灰掺加在一起使用，经济用量均为0．015％。缩短工期，而且减少了水泥、石灰的消耗量，有利于根据YrGE51—2009《公路工程无机结合料稳生态环境的保护。现在固化剂稳定土已经被广泛应用于公路的基层及底基层、水利护坡等工程建设当定材料试验规程》，按照95％的压实度，成型5cm×中。本文就固化剂稳定土应用在简易机场中的可行5cm圆柱形小型试件进行无侧限抗压强度试验和性作以探讨。间接抗拉强度试验，成型10c

5、m×10cm圆柱形中型试件进行抗压回弹模量试验，成型5cm×5em×201试验情况CB的小梁试件进行弯拉强度试验。成型后，放入养试验采用的是取自西安东郊的黄土，其土样参护箱内，保持20℃±2℃温度，95％湿度的环境中养数性质见表1。护。由于简易机场建造、使用周期很短，故只进行了表1土样参数7d以内的各方面试验，更长的龄期暂时未作考虑。无侧限抗压强度结果见表3。圭壁堕望堡望堂墼塑整鱼鱼西安黄土37．2％22．8％14．4低液限粉土表3无侧限抗压强度结果MPa试验所用的水泥为陕西秦岭牌普通硅酸盐水泥P·O32．5，技术指标见表2。收

6、稿日期：2010-09-26作者简介：朱维光(1987一)，男，河南许昌人，硕士研究生，研究方向为机场施工与材料。E—mail：fingerling0410@163．Corn由表3结果表明：朱维光，等：固化剂稳定土在简易机场基层中的应用分析ll91)无侧限抗压强度随养护龄期延长和水泥掺表7机场跑道设计参数量的提高，强度有明显增长，且水稳定性好。2)加入两种固化剂后，强度有不同程度的提升，大约相当于2％额外掺量的水泥的强度。4％水泥稳定土即使加入了固化剂，结果仍然不理想，故后续试验中不再予以考虑。同时，8％水泥、6％水泥以及添加了

7、固化剂的6％水泥稳定土3d强某型飞机各项参数见表8。度也较低，所以，后续试验重点倾向于7d龄期的数表8飞机参数据。间接抗拉强度(劈裂强度)结果见表4，弯拉强度结果见表5。表4间接抗拉强度结果MPa为了便于有限元分析，对弹性层状的道面体系作如下基本假定：1)各层皆由均质、各向同性的弹性材料组成。2)土基在水平方向和深度方向均为无限，其上各层厚度均为有限，但水平方向仍为无限。3)上层作用载荷，下层无限深处及水平无限远处应力和应变均为零。4)层间接触面完全连续。结果表明，在7d龄期下，水泥掺加量的提高有参阅以前关于公路道面在车辆载荷下

8、的建模范利于劈裂和弯拉强度的提高，而两种固化剂对劈裂例，大都采用立方体的道面模型，而将车轮荷载模拟和弯拉强度的提升非常有限，掺加6％水泥试件的为当量矩形，这是因为车轮之间距离较小，必须要考劈裂强度和弯拉强度7d浸水强度分别在0．3MPa虑到车轮之间荷载叠加的作用