[發(fā)明專利]一種黑色土壤固化劑

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910021166.0
• 申請日: 2009-02-18
• 公開（公告）號: CN101486913A
• 公開（公告）日: 2009-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高建恩;孫勝利
• 申請（專利權(quán)）人: 西北農(nóng)林科技大學(xué);中國科學(xué)院水利部水土保持研究所;國家節(jié)水灌溉楊凌工程技術(shù)研究中心
• 主分類號: C09K17/10
• 分類號: C09K17/10;C09K103/00
• 代理公司: 西安恒泰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 李鄭建

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬土木建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種土壤固化劑，特別涉及一種土木建筑工程應(yīng)用的水硬性黑色膠凝材料BMBER(A?Back?MaterrialBecoming?Earth?into?Rock)，即新型黑色土壤固化劑。

背景技術(shù)

目前，在土木建筑工程使用的彩色膠凝材料主要是彩色硅酸鹽水泥，這種彩色膠凝材料是以砂石料作骨料，對泥土固化效果不好，對水質(zhì)要求也高。當(dāng)用沙石作骨料，用彩色硅酸鹽水泥作膠凝材料拌合混凝土料時，為了不影響混凝土的性能，除對砂石料和水質(zhì)的特殊要求外，則要把砂石中的泥土盡量清洗干凈。這不僅費(fèi)時費(fèi)力，而且在無砂石料或水質(zhì)不好地區(qū)，彩色混凝土工程造價將成倍提高。

對于黃土高原和廣大無砂石料地區(qū)，尋求一種高強(qiáng)、耐水、適應(yīng)性強(qiáng)，既可和水泥一樣以砂、石碎屑為骨料，又對拌和水質(zhì)無特殊要求，且能充分利用當(dāng)?shù)氐乃临Y源，特別是能夠固化泥土的水硬性彩色膠凝材料-彩色土壤固化劑，是現(xiàn)實(shí)所急需的。雖然也有土壤固化劑的相關(guān)報道，但現(xiàn)有固化劑在使用過程中經(jīng)常帶來諸如強(qiáng)度低、抗凍性能差、成本高等問題，在彩色土壤固化劑研制方面，更是薄弱環(huán)節(jié)。因此，新的土壤固化劑的研究是業(yè)內(nèi)人士十分關(guān)注的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種新型黑色土壤固化劑BMBER(A?BackMaterrial?Becoming?Earth?into?Rock)，它是基于礦渣及鋁硅酸鹽礦物為主要組分，加入適量活性催化劑混合制成的超細(xì)活性粉末，其原料易得，價格便宜，能在廣大無砂石料地區(qū)，與各類土壤發(fā)生反應(yīng)成為穩(wěn)固持久的成形構(gòu)件，可廣泛用于道路、集流場等設(shè)施標(biāo)志。通過按一定比例與土壤拌和碾壓，擠壓密實(shí)后具有抗壓、防滲、抗凍等性能。不但具有利用天然土壤，就地取材，減少砂石運(yùn)量，無環(huán)境污染，節(jié)省工程造價等優(yōu)點(diǎn)，而且還可以利用或處理一些常見的工業(yè)廢料，如粉煤灰、煤巖石、礦渣、鋼渣等材料，所以它還具有經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的特點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案：

一種黑色土壤固化劑，其特征在于，制得的該黑色土壤固化劑由下列重量比的原料組成：膠凝材料：75％～80％，氧化鐵黑：2％～4％，礦渣或礦渣混合物：2％～5％，表面活性劑：1％～1.5％，堿性催化劑：12％～15％，上述原料的重量百分比之和為100％，原料的含水量小于2％，混合后的原料粉磨至勃氏比表面積400-900m²/kg；

膠凝材料為普通硅酸鹽灰水泥熟料和普通硅酸鹽灰白水泥熟料，普通硅酸鹽灰水泥熟料與普通硅酸鹽灰白水泥熟料按1∶2～1∶2.5配制；

堿性激發(fā)劑為石膏和粉煤灰組成，以黑色土壤固化劑中SO₃為總量的(4.0±0.2)％控制石膏總量。

所述的表面活性劑由硫酸鈉、明礬、硅酸鈉和減水劑組成，其中硫酸鈉為10％～35％，明礬為40％～50％，硅酸鈉為10％～20％，減水劑為10％～25％。

本發(fā)明的黑色土壤固化劑，因其固結(jié)強(qiáng)度高、水穩(wěn)性好、變形小、耐久高及色澤鮮艷且保色持久等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于水利水電工程、農(nóng)業(yè)水土工程、道路交通工程，基礎(chǔ)工程，生產(chǎn)粘土、廢渣制品等。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合發(fā)明人給出的實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

本發(fā)明的黑色土壤固化劑，以下列重量百分比的原料混合后并粉磨至勃氏比表面積400-900m²/kg制得；

膠凝材料：75％～80％；

堿性催化劑：12％～15％；

表面活性劑：1％～1.5％；

礦渣或礦渣混合物：2％～5％；

氧化鐵黑：2％～4％。

上述原料的重量百分比之和為100％，各原料的含水量小于2％；

上述膠凝材料為普通硅酸鹽灰水泥熟料和普通硅酸鹽灰白水泥熟料，普通硅酸鹽灰水泥熟料與普通硅酸鹽灰白水泥熟料按1∶2～1∶2.5配制；

上述普通硅酸鹽灰水泥熟料和普通硅酸鹽白水泥熟料的強(qiáng)度大于55Mpa，氧化鎂不大于3％。

本發(fā)明的新型黑色土壤固化劑具有化學(xué)加固色彩艷麗的突出特點(diǎn)。其固化原理為：氧化鐵黑與上述其它組分在使土體的基本結(jié)構(gòu)單元無分散、像界面緊密接觸的同時，發(fā)揮土體鋁酸鹽礦物潛在的活性，使其界面形成牢固的多晶紅色粘土聚集體，從而改善土體顆粒相界面接觸的本質(zhì)，使其產(chǎn)生較高的強(qiáng)度和水穩(wěn)定性。本固化劑不僅在界面進(jìn)行，更能在土體單元內(nèi)部進(jìn)行，從而進(jìn)一步發(fā)展了土體常溫固化的理論。