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FORMULA F1（路基稳定剂）
背景：
这是一家由位于香港的全球性的公司TerraSmart Limited研制的处理路基的添加剂，该添加剂FORMULA F1可以增强路基的稳定性，该公司在加拿大有一个分部，在亚洲、澳大利亚、中国和非洲均有设立经销商，该公司TerraSmart Limited可以在世界大部分地区提供产品和支持服务。主要业务有道路修建，矿山管理，扬尘处理，边坡加固等经营范围。
使用FORMULA F1的优势：
路基稳定剂F1可令CBR（加州承载比，评价路基基层材料稳定性的指标是美国加利福尼亚州提出的一种评定基层材料承载能力的试验方法。承载能力以材料抵抗局部荷载压入变形的能力表征，并采用标准碎石的承载能力为标准，以相对值的百分数表示CBR值。这种方法后来也用于评定土基的强度。由于CBR的试验方法简单，设备造价低廉，在许多国家得到广泛应用。采用CBR法确定沥青路面厚度，有配套的图表，应用十分方便，受到工程技术人员的欢迎。）显著增加。CBR的增加取决于所处理土壤的性质。典型岩土的CBR增加到200%是正常水平，最高可达到500%。
FORMULA F1可以消除粘土颗粒对水的吸引力，处理粘土时，就像流水一样，十分的方便快捷。
FORMULA F1也大大减少了粘性土壤的收缩和膨胀特点。将土壤膨胀减少到1%(平均水平)。因此，使用FORMULA F1路基稳定剂后，就不需要从工地上清除后来膨胀的粘性土。
FORMULA F1可以降低了土壤的最佳含水量（最优含水量是指（某种）填土在一定的压实条件下，获得达到一定的压实度时，最合适的含水量，含水量高于或低于该含水量时，该土就难以压实）。在施工过程中，土壤更加粘结，从而可以更好的压实和达到更大的土壤压实密度。从而使路基可以更长的时间保持稳定而不会被破坏。
FORMULA F1也可以增加路面的摩擦力和耐久性。处理后的土壤表面，由于粘土与粘土的粘结和粘土与土基的粘结，所以表面材料不太光滑。
FORMULA F1 使用的科技：
由于F1是一种化学变化剂，简要了解一下它背后的科学原理化学变化可能有助于理解F1是如何如此有效地发挥作用的。为提高粘土颗粒中吸附水的排出量，他们公司研制的F1路基稳定剂，可以在用更少的压实功下达到最大的压实密度，并且可以防止水的再吸附。这样就可以使路基长久的保持稳定，并能够让重型运输车辆在其上运输行驶。简单地说，粘土矿物本身带有负电荷或阴离子。这将导致粘土矿物对任何阳离子都有很强的吸引力。同样地，负粘土矿物吸引阳离子，就如铁屑被吸引到磁铁上一样，当有水存在时也会吸引水。粘土和水分子之间的静电力，在彼此接近时会更大，一个到另一个。这导致了一个非常强的化学键。正常温度和压实压力不会破坏这种粘土-水分子键。这层水被称为吸附水。
离粘土颗粒更远的地方，水分子不处于吸引或定向状态。这种水被称为孔隙水或吸收水。某些粘土有空隙，这些水在能吸收水分的板块或层之间，使它们膨胀。这些都是被称为膨胀或膨胀性粘土，是道路产生病害的原因。如果能提供强大的正电荷分子，粘土矿物中的负电荷就能得到吸附。与此同时，任何较弱的阳离子，如水，都可以很容易地游离，也有可能是粘土表面的空离子位点可能被占据。像钠、钙和水这样的大型阳离子不容易进入这些位置，它们很容易被分离和替换。另一方面，小阳离子却能则紧紧地与这些真空的位置相吻合，使带正电荷的离子与不能被移除的带正电荷的离子保持平衡。粘土相对于水来说是惰性的，土壤质量是永久稳定的。F1路基稳定材料就是这样运作来保持路基长久稳定的。
FORMULA F1的概述：
综合来说，影响路面基层稳定的主要因素有以下五个
1)土壤类型分析与分类
2)确定Formula F1正确施用量
3)对Proctor/Modified Proctor进行实验室分析，确定最优
含水率(%OMC)和土壤基质最大干密度(MDD)
4)将溶液适当地混合到原生或现有的土壤中
5) 实现土壤基质的最佳压实
在这五个因素中，排在首位的，也就是最重要的是对原位或者外来填筑土壤的分析，因为只有通过适当的测试，正确得出土壤的信息，才能使其余四种因素可以得到适当的正确的控制。
使用FORMULA F1前的准备：
F1只与路基材料的粘土部分反应，而不与土壤中存在的其它部分反应。对任何土壤类型的精确分析只能通过从现场取样并对这些样本进行相关的实验室测试来确定。实验室测试是为了确定土壤的可塑性、粘结性和粘结特性。
这些测试包括：
1）机械筛分析:用颗粒大小来测定土壤的分子量。
2）Atterberg limits: 确定土壤的液限(LL)，塑限(PL)，缩限(SL)，塑性指数(PI)。
3）根据颗粒大小确定土壤的干密度和最佳湿度。
4）测定土壤的酸性(pH)。
为此，要分别进行了粒度分布试验、塑性指数试验和比重计试验，要满足最小测试要求。
F1适用于粘土分数大于15%，且塑性指数大于10%的道路路基的稳定。
黏性土含量至少需要15-20% (通过200号筛孔) 才能有效地工作，低于15%的亚土层可能需要通过从借用添加高粘土含量的土壤来进行改性后才能使用路基稳定材料进行工作。而黏性土材料所占的百分比高于35%可能需要添加无粘土骨料/改性红土。
比较良好的分级材料应包含大约12-15%的每一类材料 (粘土、粉砂、细砂、粗砂、细骨料、层状骨料)。
如果将材料用作基层，应丢弃超过20%的建议的次土层厚度的粗集料。
在进行任何应用之前，应从可能多的地点采取若干土壤样品。
F1处理土壤的理想属性为：
粒度：通过0.075筛网的粘土最小百分比:15%。
土壤的酸性pH值要小于8。
线性收缩:不小于2%。
塑性指数(PI):最小PI = 10，优选范围:10 lt; PI lt; 35。
摇摆实验：
TerraSmart有限公司开发了一种快速检测产品功效的方法：从粘土中排水的能力。在此，我们称之为“震动测试”。实验内容为：在两个容器里面加入少量的粘土。在第一个“参照物”容器中，只添加了水。在第二个容器中，加入水后加入5滴配方F1路基稳定添加剂。通过将容器反复翻转并竖直摇晃一分钟并将它们正向摆放。（实验前后结果见下图）
静待20分钟后:：
“参照物”容器在左边，添加F1的容器在右边。注意，在F1处理过的容器中粘土在水的作用下已经开始沉淀和堆积。
静待8小时后:
“参照物”容器仍然浑浊，而经由F1处理过的粘土已经完全与与水分离。
安全预防措施:
该产品由酸和稳定剂混合而成。在使用时，该产品对环境友好，不会对植物或动物造成威胁。
在处理浓缩F1路基稳定添加剂时，安全保障措施设备应包括橡胶手套、安全眼镜和防护鞋。
安全预防措施：
1）皮肤接触应立即用清水彻底冲洗。
2）应将受污染的衣物洗净并在水中清洗。
3）所有设备应在工作结束时用水彻底冲洗干净。
4) 现场监督和/或培训用户，是销售F1的前提条件。
设备和机械:
测量和安全：分装泵、测量桶、安全眼镜和防护手套。
注意，涉及转移浓缩配方F1的人员要小心佩戴保护眼镜，手套和鞋子。必须遵守在材料规范一节中概述的安全预防措施。
水车：最好是具有2万升排量的水车，配备有撒料机或动力喷头，能够保证覆盖面积。需水量的多少取决于应用时土壤的含水量。
专业回收装置/粉碎机：如果有的话，最好使用回收器或磨粉机。这将取代汽车和圆盘犁。
自动平路机：可有效地利用建筑机动平地机，将骨料与F1混合。
圆盘犁：一种重型圆盘犁可用于对地基进行破坏，提供了所需的穿透深度。
压实设备：一种自行驱动的振动压路机，其最小容量为15吨，配备了可变频率装置。
剂量和稀释率：
定义：剂量率，一种纯的或浓缩的F1路基稳定试剂，适用于底层土壤的稳定。通常用一升或者一立方米的土壤来测量。
稀释率：水与F1浓缩液的比例。水是稀释剂，应该在加入土壤之前加入F1(注:不是将F1加入到水里)。
F1添加剂剂量率：F1的标准剂量率公式为：0.2 l / Msup3;的地基土(注:此剂量可以根据现场情况调整)
F1稀释率：稀释率由原位土壤自然含水率决定，目的是在加入F1稀释溶液后，达到OMC标准(或高于OMC的2% - 3%)。而且稀释率随土壤条件的变化而变化。建议稀释率在1:10到1:30之间(F1:H2O)。
将稀释后的F1溶液加入到土壤中，约为达到最佳含水量(OMC)所需总水量的50-75%。
在F1溶液中混合后，应检查土壤含水量。可以添加更多的水(没有F1)将土壤达到OMC。
最佳含水量
最佳含水率(OMC)描述了土壤的水分含量，使土壤被压实以达到最大的干密度(MDD)。如果土壤太干，颗粒间的高摩擦力会限制土壤颗粒在压实过程中自由移动以达到MDD的能力。如果水分含量太多，将粘土和粘土或者粘土结合到土壤基质的其他组分中，将会受到不利的影响。这将在压实期间和压实之后导致较低的MDD。
F1对粘土表面产生不可逆的化学变化。只要产品已经完全融入土壤基质中，就没有必要过量使用F1。这种彻底的混合将使F1能够与每一个粘土颗粒相互发生作用，从而产生从粘土表面吸附水的能力。这种脱水使粘土颗粒聚集在一起形成一个不可逆的水密的结合物。
FORMULA F1的喷淋分布
F1路基稳定添加剂的应用的继续进行，同时平地机则要进行切割和混合，以充分准备即将要被处置的地基土壤。
同时为了减少蒸发，在稀释配方F1溶液初始分布时，配置时间不得超过2小时。如果温度超过25摄氏度。这个时间必须减少到60分钟。承包商应采取预防措施，当应用在不平整或倾斜的地形上，以避免F1解决方案在斜坡和/或通过设备所产生的土壤中的管道的过量流动。因此，F1解决方案只适用于在同一工作日内可以完成操作的区域。
FORMULA F1的混合
通常用于将添加剂混合到土壤中的设备包括机动化的道路分级机、磨粉机、带附件的沥青回收设备、分蘖以及圆盘耙。
在配方F1的加入和混合之后，应修整、塑形和压制基底层。基础材料和配方F1的试剂应通过TerraSmart人员批准的设备进行彻底的混合。 当不超过二分之一（1/2）的必需的稀释配方F1被均匀地放置在需要处理的部分时，混合就开始了。当在土基段上的油罐车通过时，应将剩余的稀释F1配方喷洒在土壤上，继续搅拌，直到处理过的土壤达到均匀的混合物，并达到适当的含水率。
在第一个工程步骤中，将约1 / 2的总溶液施加在碎底基层上，并将基底的上半部分放在一个侧面。然后将试剂的剩余部分应用到底基部的下半部分，并将先前被转移的材料返回到原来的位置。并在每个通道的道路上来回地继续这一过程。同时延伸超过暴露的路面边缘18英寸，以减小在延长的干燥期内的收缩效果。
修正与塑形
用平地机修整和压紧辊应重复，直到达到预期的路面完成为止。在配方F1的加入和混合后，基础应进行修正、塑形和压实。最好的处理方法是用水喷洒路面，然后用橡胶轮胎滚轮。当完成每层时，即成为磨损表面时，建议将已完成的表面层扩大，以应付正常的交通，在建造时间的头2至3天内，将继续紧压道路的上部。如果一段道路需要额外的表面修整，操作者可以简单地将未经处理的水添加到基材或表面，并继续碾压和压紧磨损过程。
压实
为了达到最大的压实，我们必须确保地基处于最佳状态。压实前的水分一定。对于给定的压实力，含水量的条件下，土壤的干密度将决定土壤在压实时的干密度。当水分含量低，土壤坚硬，不易压缩；干式单位重量和高含气量的结果。随着含水量的增加，加入的水降低土壤颗粒之间的表面张力，起到润滑剂的作用。这允许土壤颗粒相互滑动，变得更加有效，导致气体含量下降和较高的土壤密度。
所以应满足3个条件，以确保最大压实:：
- 达到最高含水量。
- F1溶液完全混入土壤/道路基础。
- 采用正确的压实设备，达到95%以上的压实水平。
一旦土壤或者道路基础材料被彻底浸湿，掺入和混合使用OMC，加上1%至2%的含水率，压实就应该立即开始。最初的压实过程可以用一个振动的脚轮(如果有的话)。钢轮、扁轮或气动压路机不适合使用其压实达到初始密度，但对完成和养护效果很好。
最理想的压实设备：
- 初始压实:15吨垫脚振动压实机。
- 钢鼓振动压实机，15吨冲击。
- 一种橡胶轮式压路机。
固化过程
使用F1添加剂处理后的土壤基层将在数周内固化，虽然处理后的表面可在最终压实后24小时开放通行。但是在高速公路建设中，采用F1对公路
资料编号：[6019]
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