專利名稱：砂性土質(zhì)固化劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種公路工程建設(shè)材料，尤其是涉及一種適用于道路 工程中的路基建設(shè)、鋪設(shè)鄉(xiāng)間公路、油田公路、江河堤壩、廣場等工 程中加固土體的砂性土質(zhì)固化劑。
背景技術(shù)：
土質(zhì)固化材料是用于改善土的物理-力學(xué)性質(zhì)以適應(yīng)工程技術(shù)要 求的新型化學(xué)材料，可對道路、碼頭、港口等各類工程進行地基土處 理加固。按照材料的物質(zhì)特點，土質(zhì)固化劑可以分為以下三大類型
1無機結(jié)合料
無機結(jié)合料是一種傳統(tǒng)的固化材料，包括水泥、石灰和粉煤灰 等，它們可單獨使用，也可按一定的比例混合使用。水泥、石灰、粉 煤灰作為最傳統(tǒng)的土壤固化材料在筑路工程中應(yīng)用廣泛，但是這些材 料存在明顯缺陷，如水泥收縮大、易開裂、協(xié)調(diào)性及適用性差、成本 高。石灰、粉煤灰初期強度低、易軟化、水穩(wěn)性差等，對于砂性土工 程的施工，石灰往往滿足不了工程的需要，使用水泥則存在加量大， 成本高等問題。并且，石灰和水泥類筑路材料的生產(chǎn)中產(chǎn)生大量的 C02，為保護全球氣候，這些產(chǎn)品必將受到限制。
2離子類土質(zhì)固化劑離子固化劑(EN-1、 ISS、 Roadgood)是一種由多個強離子組合 而成的化學(xué)物質(zhì)，其作用機理是將粘土礦物內(nèi)部吸附水去除，使土由 親水性變成憎水性，在常規(guī)壓實機械碾壓后，能有效地改進土的工程 性質(zhì)，提高土的防滲性等。這種固化劑對土壤成分有一定的要求，而 且價格很高.這也在很大程度上限制了其應(yīng)用。
3有機類土質(zhì)固化劑
此類穩(wěn)定劑一般呈液態(tài)，種類很多，目前市場比較知名的產(chǎn)品有: 南非約翰尼斯堡公司生產(chǎn)的康耐(CON—AID)、美國SOILROCK公司的 S型穩(wěn)定劑和TOP—SEAL(美德克薩斯洲土壤控制公司， 一種液態(tài)的丙 烯酸聯(lián)合乳膠聚合物)，這類產(chǎn)品的應(yīng)用，國內(nèi)報道僅限于室內(nèi)試驗 以及初步分析評價。該類產(chǎn)品用量大，摻量一般在O. 1 1%范圍內(nèi)， 并且如TOP—SEAL產(chǎn)品并不能改善土體的水穩(wěn)定性和冰凍穩(wěn)定性，其 在實際筑路工程中的應(yīng)用迄今還無人報道。
綜上所述，傳統(tǒng)的筑路材料存在著明顯的缺陷，并且在施工過 程中對環(huán)境造成一定的污染。目前雖然也出現(xiàn)了高聚物和電離子溶液 的固化劑，但高聚物類還不夠完善，電離子溶液固化劑對土壤成分要 求苛刻，且成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種早期強度高、抗?jié)B、抗裂、 抗凍性能好的環(huán)保型筑路材料，用量少、運輸費用低，施工方便，采 用固化劑加固路基土，避免大量運輸砂石類材料，節(jié)省工程造價。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種砂性土質(zhì)固化劑，其特征在于包括主添加劑和助劑，其中主添加劑重量百分比組成為 氨基磺酸15%_20%
水溶性硅油5%-20% 三乙醇胺5%-15% 氫氟酸10%-30°/0 Na2S0440/o-6% 壬基酚聚氧乙烯醚4% 山梨醇單月桂酸酯2% H2030%
土質(zhì)固化劑助劑
氟硅酸鎂、硫酸鋁、氯化鋁中至少一種或兩種以上的混合物與表 面活性劑混合組成，二者的重量百分比組成為93-95: 5-7。 表面活性劑為烷基苯環(huán)氧乙烷縮合物。
上述固化劑主添加劑生產(chǎn)工藝簡述如下
采用2M3反應(yīng)釜，在充分攪拌下，加入總質(zhì)量的30%水，然后依
次加入氨基磺酸、氫氟酸、水溶性硅油、三乙醇胺和Na2S04、壬基酚
聚氧乙烯醚、山梨醇單月桂酸酯，反應(yīng)結(jié)束所得物為水溶性良好的褐
色液體。
土質(zhì)固化劑助劑工藝簡述
采用混拌的方法，在混拌機中按二者的比例進行混拌，均勻后即可。
本發(fā)明所用原料壬基酚聚氧乙烯醚、山梨醇單月桂酸酯可到山東 德州華聯(lián)助劑廠購買。本發(fā)明是一種電離子溶液型土質(zhì)固化劑，作用機理是固化劑能產(chǎn) 生強大的離子作用，與土壤混合后，將與土壤顆粒表面吸附的活性陽 離子進行交換，改變土的性質(zhì)，促使土壤擴散層厚度減薄，電位勢下 降，土顆粒之間的排斥能降低，膠結(jié)力加強，經(jīng)過處理的土壤，能永 久地將土壤的親水性變?yōu)槭杷裕淖兺寥赖奈锢?、機械、力學(xué)性能， 使土體易于壓實，在相同壓實機械作用下，土體的壓實度得到顯著提 高，形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的整體板塊。固化劑與土體的反應(yīng)充分而耐久，使 得加固效果可保持長期穩(wěn)定。該土質(zhì)固化劑對人體、牲畜、植物和大 自然均無損害，是一種環(huán)保型筑路材料。早期強度高，抗?jié)B、抗裂、 抗凍性能好。用量少、運輸費用低，施工方便，采用固化劑加固路基 土，避免大量運輸砂石類材料，節(jié)省工程造價，有良好的社會和經(jīng)濟 效益。
以風(fēng)化砂性土為例，加入本發(fā)明的土質(zhì)固化劑，實驗結(jié)果如下
① 抗壓強度
水泥類7d浸水抗壓強度^2. 5Mpa
② 抗彎拉強度
水泥類0. 58 Mpa 0. 68 Mpa
③ 抗壓回彈模量
水泥類1300Mpa 1600 Mpa
水穩(wěn)性
常溫下浸水180d無散解現(xiàn)象，水穩(wěn)定系數(shù)在90%_95%之間。 ⑤凍穩(wěn)定性水泥類90dl0次凍融抗壓強度3. 0 Mpa。
具體實施方式
實例l:
針對塑性指數(shù)為5. 0的砂性土的土質(zhì)固化劑有-
土質(zhì)固化劑主添加劑氨基磺酸15%、水溶性硅油20%、氫氟酸 10%、三乙醇胺15%、 Na2S044%、壬基酚聚氧乙烯醚4%、山梨醇單月桂 酸酯2%、 H2030%
土質(zhì)固化劑助劑氯化鋁垸基苯環(huán)氧乙烷縮合物=93 : 7
實例2:
針對塑性指數(shù)為4. 0的砂性土的土質(zhì)固化劑有-土質(zhì)固化劑主添加劑氨基磺酸18%、水溶性硅油10%、氫氟酸
20%、三乙醇胺10%、 Na2S046%、壬基酚聚氧乙烯醚4%、山梨醇單月桂
酸酯2%， H2030%
土質(zhì)固化劑助劑氟硅酸鎂烷基苯環(huán)氧乙烷縮合物=93 :7
實例3:
針對塑性指數(shù)為3. 0的砂性土的土質(zhì)固化劑有 土質(zhì)固化劑主添加劑氨基磺酸20%、水溶性硅油5%、氫氟酸
30%、三乙醇胺5%、 Na2S045%、壬基酚聚氧乙烯醚4%、山梨醇單月桂
酸酯2%， H2030%
土質(zhì)固化劑助劑硫酸鋁烷基苯環(huán)氧乙烷縮合物=95 : 權(quán)利要求
1、一種砂性土質(zhì)固化劑，其特征在于包括主添加劑和助劑，其中主添加劑重量百分比組成為氨基磺酸15％-20％水溶性硅油5％-20％三乙醇胺5％-15％氫氟酸10％-30％Na2SO44％-6％壬基酚聚氧乙烯醚4％山梨醇單月桂酸酯2％H2O30％；助劑氟硅酸鎂、硫酸鋁、氯化鋁中至少一種或兩種以上的混合物與表面活性劑混合組成，二者的重量百分比組成為93-95∶5-7；表面活性劑為烷基苯環(huán)氧乙烷縮合物。
全文摘要
一種砂性土質(zhì)固化劑，包括主添加劑和助劑，其中主添加劑由氨基磺酸、水溶性硅油、三乙醇胺、氫氟酸、Na₂SO₄、壬基酚聚氧乙烯醚、山梨醇單月桂酸酯、H₂O組成，助劑由氟硅酸鹽、硫酸鹽、氯化鋁中至少一種或兩種以上的混合物與表面活性劑混合組成。本發(fā)明是一種電離子溶液型土質(zhì)固化劑，與土體的反應(yīng)充分而耐久，使得加固效果可保持長期穩(wěn)定。該土質(zhì)固化劑對人體、牲畜、植物和大自然均無損害，是一種環(huán)保型筑路材料。早期強度高，抗?jié)B、抗裂、抗凍性能好。用量少、運輸費用低，施工方便，采用固化劑加固路基土，避免大量運輸砂石類材料，節(jié)省工程造價，有良好的社會和經(jīng)濟效益。
文檔編號E02D3/12GK101298766SQ20081005082
公開日2008年11月5日 申請日期2008年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月6日
發(fā)明者王汝堂, 王立志, 軒景泉 申請人:吉林中路新材料有限責(zé)任公司