新材料路液在工程中的应用

张会梅

【摘  要】在施工过程中会产生大量废弃的土石方，对环境危害严重。同时，在工程建设中需要炸石采砂，对环境造成严重危害。路液以各类建筑土方、矿渣、工业废弃物、废弃海涂淤泥、河道疏浚淤泥为原材料，将其转化为基础材料，使用这些基础材料替代碎石、沙子等，并减少水泥用量。论文通过实地试验，采用路液与砂砾石进行对比，从经济、环保、稳定性及强度等方面进行分析，得出路液具有造价低、稳定性和强度高、施工速度快、交通零影响及生态环保的优点，拥有良好的环境、经济和社会效益。

【Abstract】A large amount of waste earthwork will be generated during the construction process， which is seriously harmful to the environment. At the same time， rock blasting and sand mining are needed in engineering construction， which will cause serious harm to the environment. Roadyes uses various types of construction earth， slag， industrial waste， abandoned tidal marsh mud and river dredging mud as raw materials. Roadyes transforms them into basic materials， uses these basic materials to replace gravel， sand and so on， and reduces the amount of cement. Through the field test， the paper compares the Roadyes with sand-gravel， and analyzes from the aspects of economy， environment protection， stability and strength. It is concluded that the Roadyes has the advantages of low cost， high stability and strength， fast construction speed， zero traffic impact and ecological environment protection， and has good environmental， economic and social benefits.

【关键词】路液;土壤固化剂;砂礫石;效益

【Keywords】Roadyes; soil stabilizer; sand-gravel; benefits

【中图分类号】TU41                                             【文献标志码】A                                                 【文章编号】1673-1069（2021）03-0178-02

1 引言

路液是一种土壤固化改良材料，一种新型的纳米高分子土壤稳固材料，通过高分子聚合物微粒技术，使得土壤永久固化，是一种具有高密实度、高稳定性、高承载力、抗冻胀、抗翻浆、抗水性极强的路面基层承重材料。

我国于2010从美国引进土壤固化技术，将各种废弃的土壤、矿渣、污泥等固化利用为建筑材料，结合我国土壤和工程特点，成功开发出路液（Roadyes）抗水强基材料。目前，工程施工中产生大量废弃的土石方，对环境危害严重，另外，工程建设中需要炸石采砂，对环境造成严重危害。路液将各类建筑土方、矿渣、工业废弃物、废弃的海涂淤泥、河道疏浚淤泥等作为原材料，将原材料转化为基础材料，将这些基础材料替代碎石、沙子等，同时，水泥用量大幅减少。

2 应用领域

目前，土壤固化改良材料已在道路等众多工程当中得到了应用。实践证明，土壤固化改良材料既能够满足道路设计要求，也能够满足客户对节能环保、政策导向、节省造价的需求。

土壤固化改良材料不仅可以民用而且可以军用，可广泛应用于路基、场地硬化、水利堤坝、机场码头、铁路基层、安检安防、道路基层、基础处理、河道治理等诸多领域。

3 应用路液修建工程的优点

3.1 造价低

表1是通过在月牙湖地区农村饮水安全巩固提升工程项目部场坪地面进行硬化试验，得出使用路液的路基预算单价。

经路液稳定土“配合比”成本分析表可知，使用路液的路基成本为91元/m3，在宁夏砂砾石路基成本单价为100元/m3;青海砂砾石路基成本为115元/m3;南京砂砾石路基成本为300元/m3。由此可见，使用路液的路基相比使用砂砾石路基成本显著降低。

3.2 稳定性和强度高

水的侵扰是导致路基损坏的原因之一，而路液材料将路基土壤的亲水性变为斥水性，同时，缩小土壤颗粒的间距，从根本上避免了水的损害，使土壤遇水不再湿涨与塑化，能够保证路基稳定的承载力。

在土壤固化剂的作用下，土壤的化学成分生成水化硅酸胶泥，胶泥起到润滑的作用，在同等压实条件下使得土壤更易压实，密实度更高。

采用路液材料建造的路基经压实后，形成稳定整体的版块结构，其强度、水稳性、承载力等均有显著提高。

由表2和表3可知，路液七天无侧限抗压强度为3.7～4.0MPa，高速公路和一级公路基层强度为3.0～5.0MPa。

3.3 施工速度快

我国几乎所有的工程均遇到工期紧的难题，从而导致工期延误、进度失控、加班加点突击施工、增加设备与人力，最终导致工程质量下降、安全事故多发、施工成本增加。采用砂砾石、水泥、石灰等材料，需养护，工期长，效率低。而采用路液施工工艺，施工工序简单，减少基层施工工程量，无需养护，碾压完即可通车，缩短施工周期。

3.4 交通零影响

采用路液施工，不影响市政道路建设，夜间施工，白天立即通车。路液亦可直接用于路面，沥青混凝土路面高温季节需要养护至少十四天，低温季节需要养护至少二十一天，使用路液的路面施工完即可通车。

3.5 生态环保

环境保护成为经济发展的重要前提，砂砾石开采造成环境污染、耕地破坏、水土流失等一系列环境问题。使用土壤固化剂新材料，可就地取土，不挖河取沙、开山炸石;不易燃不挥发、无毒无腐蚀;亲沥青、亲水泥。

4 环境效益、经济效益和社会效益分析

4.1 环境效益

国家频出环保政策，随着国家对环境治理的重视，我国环保产业迅速发展。环保产业由国家单一主导到国家、市场、社会综合推动。

因环保政策要求，政府禁止挖河取砂、开山采石，造成砂石材料奇货可居、价格暴涨，保证工程质量的同时节省造价、节能环保成为一大难题。同时，在工程和选矿行业又产生大量的固体废弃物，但使用路液技术可以就地取材，使用固体废弃物及固化黄土代替水泥稳定碎石，路液可以用各类建筑废弃材料替代碎石、沙子，这样不仅能够降低砂石料的开采量，而且能够回收再利用建筑废弃材料、矿渣淤泥、工业废弃材料，从而减少建筑材料的废弃，而且道路铺成后可立即通车。

4.2 经济效益

我国土壤固化剂新材料有巨大的市场需求。美国《工程新闻》将路液新材料称为20世纪最伟大的发明之一，日本称之为21世纪的新型材料。我国每年有大量的基础工程，包括公路、铁路、水利、市政、生态工程、灾后重建工程等，应用路液可显著节省材料和人工成本，从而提高经济效益。

砂砾石在我国西部极其丰富，但在东部如南京较稀缺。运费在建筑砂的使用成本中占有较大的比重，我们不可能像对待石油和煤炭资源那样“西部开发、东部使用”，在这里“地理位置因素”决定了建筑砂开采和利用的模式，国外的研究资料表明，只有目的地60km以内的建筑砂资源才是经济可行的[1]。采用新材料路液节省大量外运材料、减少运费，缩短工期，减少道路建设综合投资，提高经济效益。

2017年，雨发建设集团在道路施工过程中，在结构材料上进行创新，利用燃烧炉渣，不仅为公司创造了500多万的经济效益，而且有效地消耗了生活垃圾，减少环境污染，获得了很好的社会效益。

4.3 社会效益

路液抗水强基材料无毒、无害，可利用城市废弃的土方、淤泥、工业废渣等，替代水稳道路基层，在降低固体废弃物污染排放的同时大大减少石灰、水泥、砂石的用，不仅可以大幅度降低工程造价、提高施工速度与质量，并对社会生态环境起到积极的保护作用。路液抗水强基材料具有很好的环境治理效能，可防治沙尘暴、工地扬尘和抑制PM2.5大气污染，保障人民健康。路液抗水強基材料就地取材，可快速恢复灾区道路，降低救灾的成本，缩短灾后重建周期。

5 结论及建议

路液——土壤固化技术的应用领域广泛，具有造价低、稳定性和强度高、施工速度快、交通零影响及生态环保等优点，具备良好的环境、经济和社会效益。目前，路液在江苏、湖北等地广泛应用，但在西部地区还没有推广应用。因此，应针对西部地区工程设计及施工特点推广应用，新型土壤快速固化材料拥有巨大的市场前景。

【参考文献】

【1】王圣洁，杨子赓，吴桑云，等.中国滨海建筑砂开采的环境地质问题和可持续发展对策[J].海洋地质动态，2000（1）：5-8.