PAM路基土性能评价

王丽丽 高奥东 秦圆贺 许斌

（1.石家庄市交建高速公路建设管理有限公司西阜分公司，河北 石家庄 050000；2.中路高科（北京）公路技术有限公司，北京 100000）

一、引言

本文将对比3种土壤类型在经过PAM处理前后的无侧限抗压强度、耐磨耗性能和抗冲刷性能，探讨PAM用于道路土壤处理中的可行性。

目前，国内低等级路面的沥青层通常铺设在未经处理的原状土壤或未筛分的骨料层上，使用寿命非常短，成本很低，资源浪费严重。传统技术一般通过水泥基添加剂稳定路面材料，提高路面材料性能，延长路面结构使用寿命，但其施工时间和有关成本较高，且沥青表层产生反射性裂缝的风险也较高；非传统稳定剂聚合物的性能在降低材料的渗透性、提高耐久性及环境可持续性方面的优势，相较传统稳定剂聚合物而言更加突出[6，7]。

二、试验设计

（一）原材料

分别选取A、B、C3种不同地点不同种类的土壤样品，如表1所示。

表1 3种土壤类型的物理性质

试验使用的聚合物添加剂为人工合成的可溶性阴离子PAM，粒状外观，中等电荷密度约为18%，高分子量通常为12mg/mol～15mg/mol，无毒可溶于水，比重0.8，25℃时PH值为6.9。

（二）试件制作

根据厂家建议的掺拌PAM剂量，首先采用重型击实法确定3种土壤试样的最佳含水量和最大干密度，把PAM溶于一定量的水中，并与3种土壤试样充分拌和；其次把充分拌和的样品保存在密封的塑料袋中，在室温下储存24小时；最后把充分拌和的土壤试样按照事先确定的最佳含水量和最大干密度采用重型压实法成型3种土壤的圆柱体试件。

试件压实后取出，在温度为25±1℃、相对湿度为50±0.5%的养护室中养护1天，用塑料保鲜膜密封放置14天，成型掺拌PAM的试件为实验组（Tr）；未掺拌PAM的原土壤圆柱体试件作为试验对照组（Un）。

（三）无侧限抗压强度试验

把成型的试件分为干燥组和浸泡组，分别进行无侧限抗压强度试验。第一组试件在养护后立刻进行无侧限抗压强度试验。第二组试件在养护结束后将其侧放在25.4mm的水中30min。浸泡后，试样需单独放置5min以去除多余水分后再进行无侧限抗压强度试验。

（四）耐磨耗试验

耐磨性试验采用自制的耐磨试验仪，把试件固定在仪器上，用刷子接触试件并施加一个固定荷载，使试件匀速转动500次，试件在刷子的作用下会产生掉粒现象；将掉落的颗粒收集烘干称其质量，同时称重刷过的样品，并记录质量损失占原始质量的百分比，以此模拟长期交通的磨损作用。

（五）抗冲刷实验

把试样放置在侵蚀仪中，承受1m的恒定水头，以模拟路面上的水流。把试样置于水流中5min，然后放置在干燥的架子上5min，以排除试件内部的水分。最后把试样在烘箱中干燥至恒定质量，并记录质量损失占原始质量的百分比。

三、试验结果与分析

（一）无侧限抗压强度试验结果

经PAM处理后，所有土壤类型的无侧限抗压强度均有所增加。试验结果显示，经PAM处理后的A、B类土壤试件的无侧限抗压强度增加显著，经PAM处理后的C类土壤试件强度增加幅度较低。干燥试件的无侧限抗压强度的增长率分别为26.8%、19.4%和11.6%。由于A、B和C类土壤的细集料含量分别为10%、24%和50%，可认定PAM在处理细集料较少的土壤时更有效。

经水浸泡后，Tr、Un组试件的无侧限抗压强度值都有所降低。所有未经PAM处理的A、B类和C类土壤的强度损失分别为65.8%、79.6%和67.0%。而经PAM处理的3种土壤强度损失均较小，分别为49.5%、57.3%和42.4%。说明用PAM处理土壤可以显著抵抗水损害，特别是对于含有较少高塑性细颗粒的土壤。可以推测出这种聚合物能够很好地密封土壤的内部孔隙，防止水分渗入内部孔隙。

（二）耐磨耗试验结果

当试件旋转250次时，质量损失最大的是A类土壤，质量损失最小的是C类土壤。由此可见，质量损失与土壤中细颗粒的数量紧密相关，3种土壤耐磨性顺序是A类土壤>B类土壤>C类土壤。与未经PAM处理的样品相比，经PAM处理的样品的耐磨性呈现出有规律的增加。在250转结束时，A型和C型土壤的耐磨性显著提高，平均分别为45.1%和60.9%，而B型土壤的耐磨性仅提高38.1%。增加刷载转数至500次时也并没有改变样品耐磨性的变化趋势。当旋转500次时，A、B和C型土壤的质量损失分别为48%、23.5%和59.3%。

（三）抗冲刷实验结果

3种土壤类型的未经PAM处理试件和PAM处理试件，由于水流侵蚀所造成的质量损失差异非常明显。与未经过PAM处理的试件相比，经PAM处理后的C类土壤的质量损失减少量最大达94.5%，其次是A和B类土壤，分别减少了79.3%和70.3%。质量损失的减少与试件土壤中细颗粒的含量密切相关。聚合物的加入提高了试验材料的抗水侵蚀性，增加了其在施工阶段暴露于降雨中的稳定性。