新型化学固沙剂的试验研究

第３卷

第２期

２００６年６月

河北交通科技

Ｖｏｌ．３Ｎｏ．２Ｊｕｎ．２００６

ＨｅｂｅｉＪｉａｏｔｏｎｇＳｃｉｅｎｃｅＡｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

文章编号：ＪＬ０１－０２３５（２００６）０２－００３４－０２

新型化学固沙剂的试验研究

谭雪琴

（长安大学公路学院

西安

）７１００５４

摘要研制了以聚乙烯醇（ＰＶＡ）为原料的化学固沙剂，并对其进行了试验研究，结果表明聚乙烯醇

固沙剂

风积沙

试验

它具有良好的固沙性能。最后分析了该固沙剂的固化机理。关键词中图分类号

Ｕ４１４．１文献标识码Ａ

ＴｅｓｔＲｅｓｅａｒｃｈｆｏｒａＮｅｗＴｙｐｅｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＳａｎｄＳｏｌｉｄｉｆｙＲｅａｇｅｎｔ

ＴａｎＸｕｅｑｉｎ

（ＳｃｈｏｏｌｏｆＨｉｇｈｗａｙ，Ｃｈａｎｇ＇ａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ＇ａｎ７１００５４）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈｔｅｓｔｒｅｓｅａｒｃｈ，ｉｔｉｓｔｅｓｔｉｆｉｅｄｔｈａｔＰＶＡｉｓａｎｉｃｅｔｙｐｅｏｆｓｔｕｆｆｆｏｒｓｏｌｉｄｉｆｙｉｎｇｓａｎｄ．ＰＶＡｈａｓｇｏｏｄｃａｐａｂｉｌｉｔｙ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｌｙ，ｔｈｉｓｓａｎｄｓｏｌｉｄｉｆｙｒｅａｇｅｎｔｉｓａｆａｖｏｒａｂｌｅｍａｔｅｒｉａｌｆｏｒｒｏａｄｂａｓｅ．Ｉｔｈａｓｇｏｏｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｖａｌｕｅａｎｄｗｉｄｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｆｏｒｇｒｏｕｎｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＰＶＡ；ｓａｎｄｓｏｌｉｄｉｆｙｒｅａｇｅｎｔ；ｓａｎｄ；ｔｅｓｔ

３．１风积沙的颗粒分析试验

试验所用风积沙为地处内蒙古毛乌素沙地腹地的达敖三级公路实际工程所用的风积沙。选取有代表性沙样烘干碾散，用四分法各取试样进行筛分，结果见表１和图１。

表１

筛孔（ｍｍ）质量百分比（％）

１前言

随着沙漠地区公路的不断建设，防沙、固沙的

任务日益加重。国内外固沙研究早已开展，目前高效、廉价、快速、方便的化学固沙备受关注。为此，在实验室研制了化学固沙剂，有效地解决了用风积沙作为路面基层材料时的强度和稳定性问题。

风积沙颗粒组成

０．６￣０．３３０．０

０．３￣０．１５４９．０

０．１５￣０．０７５０．０７５以下１６．０

４．０

１．１８￣０．６１

２固沙剂的选用

选用的固沙剂主要能满足两个要求：使路面基

层材料具有较高的无侧限抗压强度和稳定性；具有良好的性能价格比。

固沙剂以聚乙烯醇（简称ＰＶＡ）种溶液。

为原材料，

掺入光敏剂，按照一定的比例，配成不同浓度的三

粒径（ｍｍ）

３试验研究及结果分析

图１风积沙级配曲线

收稿日期：２００５－０９－０７

作者简介：谭雪琴，女，１９８０～，硕士研究生。主要研究方向：道路路面工程。

第２

期

谭雪琴：新型化学固沙剂的试验研究

３５

经计算：细度模数μｆ＝１．１２，属于极细沙，不均匀系数Ｃｕ＝２．８，说明沙较均匀。

为固化剂稳定风积沙，其强度的增长规律并不和无机结合料相同。事实上，随着试件中水分的挥发，抗压强度逐渐增大，等到试件完全干了，抗压强度就不会随龄期的延长而增长。

３．２风积沙的击实试验

根据《公路土工试验规程》（ＪＴＪ０５１—９３）中规

定，选择重型试验方法。根据沙的性质，采用干土法，分别按照８％、１０％、１２％、１４％、１６％、１８％的含水量制备沙样，其结果见表２。

表２

试验次数

筒加沙质量干密度

筒质量湿沙质量湿密度干密度

４固化机理

当聚乙烯醇加入光敏剂后，形成网络结构如图

击实试验结果

２

３３９４３２００１１９４２１．９５１．７２６

４３９９１２００１１９９０２．００１．７３３

５

６

３，其中Ｍ为光敏剂，其他链状结构为聚乙烯醇，

通过交叉链接形成庞大的空间体，风积沙颗粒填充在空隙中，起到固沙作用。主要反应机理为：（１）促进憎水结构形成，保证了固化沙不会在水的作用下溶解掉固化剂；

（２）形成更大的网络结构，增强网

（３）沙粒微观

络刚性，奠定了固化沙的强度基础；化沙为一个连续的整体；足够的接触。

４０１５３９８９．５２００１

２００１

１

３８４２．５３８９３．５２００１

２００１

１８４１．５１８９２．５１．８５１．７０７

１．９０１．７１８

２０１４１９８８．５２．０２１．７５１

１．９９１．７０８

盒＋湿沙质量１７７８．９盒＋干沙质量１６５５．２含水量

盒质量水质量干沙质量含水量

１６８１．３１９４８．２１７１１．９１８９４．６１８１３．７１５３５．７１７４２．４１５０５．１１６６４．１１５７２．６１５０．２１４５．６

１４３２０５．８

１４０．５２０６．８

１６１．３２３０．５

１３６２４１．１

结构机团（如ＯＨ）对各沙粒间形成胶链，保证了固

（４）各大分子中有可润湿

沙粒微观结构机团（如ＯＨ），使固化剂与风积沙有

１５２．３１２３．７

１５０２．９１３８５．５１５９９．４１３６４．６１５０２．８１４３６．６０．０８２

０．１０５

０．１２９

０．１５２

０．１５３０．１６８

最大干密度＝１．７５２ｇ／ｃｍ３

最佳含水量＝１５．３％

３．３固化剂稳定风积沙的无侧限抗压强度试验按照最大干密度和最佳含水量，采用《公路工

程无机结合料稳定材料试验规程》ＪＴ０５７－９４中的方法制备试件，试件尺寸!５×５ｃｍ，压实度９８％，固化剂选用３种浓度配方，试件在自然风干条件下养生，其结果见图２。

固化风积沙的主要途径是掺加化学外加剂（固沙剂）。它可以实现就地取材的目的，节省工程造价。本文中研制的固沙剂也可用于岩土工程、水利水电工程等领域，应用前景十分广阔。参考文献

［１］张登良．加固土原理［Ｍ］．北京：人民交通出版社，１９９０［２］ＪＴＪ０５７－９４，公路工程无机结合料稳定材料试验规程［Ｓ］［３］ＪＴＪ０５１－９３，公路土工试验规程［Ｓ］

５结束语

从试验结果可以看出，采用ＰＶＡ和光敏剂作

［４］ＪＴＪ０３４－２０００，公路路面基层施工技术规程［Ｓ］

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