[發明專利]一種高滲透型土壤固化劑及使用方法

無效

• 申請號: 201210112134.3
• 申請日: 2012-04-17
• 公開（公告）號: CN102643652A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 肖定書;陳剛才;鄒海良;李大榮
• 申請（專利權）人: 重慶融極環保工程有限公司
• 主分類號: C09K17/40
• 分類號: C09K17/40;E02D3/12;C09K103/00
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 徐先祿

技術領域

本發明屬于建筑材料領域，具體涉及一種具有良好固化土壤效果的高滲透型土壤固化劑及及使用方法。

技術背景

土壤固化劑是指能夠改善和提高土體物理和力學性能的材料。20世紀初，一些經濟發達國家在興建道路、港口、機場和防滲等工程中采用了土壤固化技術對土體進行改良，取得了良好的效果。20世紀70年代，美、日、德等國家對土壤改良技術進行了深層次的開發，技術水平獲得了長足進步，改性土壤的材料由原來單一的石灰、水泥、粉煤灰與水玻璃等，發展到專門用來加固土體的新材料—土壤固化劑。目前國外己廣泛應用于道路、土木建筑、環境保護、農田水利工程等各個領域。美國、日本是研究這種材料最活躍的國家，例如美國帕爾瑪公司的路邦(ROADBOND)、路特固(ROADGOOD)、固化酶，日本田熊公司Aughset系列土體固化劑等。

近20年來，土壤固化技術得到了高速的發展，國內外學者從不同的工程應用目的出發，研制、開發了一系列土壤固化材料，用于加固各種類型的土壤。20世紀90年代，我國將土壤固化劑作為高新技術產品引進，結合中國不同地區的土壤特點，國內一些單位開始了土壤固化劑改性的研究和探索。中國地質大學(武漢)、長江科學院長江工程公司、北京建工學院、山東大學、武漢水利電力大學、華南理工大學、化工部晨光化工研究院和鐵道部科學研究院等，取得了一批試驗研究成果，有的還在一些鐵路、公路上作過試驗，取得了良好的效益。試驗表明，土壤固化劑一般能提高土的強度、密度、水穩定性、耐久性、抗凍性，降低土的塑性和滲透性。目前，國內從事這方面研究的主要單位有蘭州大學、北京奧特賽特、海南筑車、北京大學、浙江大學和北京固邦等。

國外的土壤固化劑主要有ROADBO?DEN-1、?CBRPLUS、RoadPaekerPlus等。ROADBO?DEN-1是美國C.S.S公司生產的道路固化劑，由強氧化劑、強溶解劑和分散劑組成。具有不揮發、不可燃、稀釋后安全、環保的特點。通過膠結、離子交換作用，增強土粒間的吸附力，減少孔隙，固化土體強度可提高40%-60%。適宜加固新性土含量高的土，對于含砂量高的土或塑性指數小于10的土效果不理想，若在這些土中摻入勃土、砂礫、傳統固化劑后能取得良好的加固效果。將ROADBO?DEN-1與普通硅酸鹽水泥或粉煤灰充分混合，能大幅度提高其強度。同等條件下，可減少水泥或粉煤灰用量50%，節省費用30%-40%。?ROADBO?DEN-1還可用來改良被汽油、柴油、苯、甲苯、二甲苯、乙烷苯等石化產品污染的土壤。

CBRpLUSNorthAmerieaIne、生產的?CBRpLus固化劑，是深褐色粘稠狀濃縮液體，具有無腐蝕、無毒、環保的特點。它在勃土表面生成油狀層，與土粒表面形成化學鍵，固定具有交換性的離子。另一方面通過離子交換，使土粒中的吸附水慢慢排出，能永久改變新土的親水性，碾壓后形成致密土體;?土粒之間的連接提高了其強度和密實度，降低了滲透性。該產品適宜加固吸附陽離子的豁土和淤泥。對于無勃性土，如砂土，只有摻入適量的勃土材料才能起到加固作用。?CBRPLUS主要用于道路工程，可提高土體強度、水穩定性和加固承載比CBR，具有施工方便、經濟性好及環保的特點。?CBRPLUS在公路上的使用己有20多年的歷史，被世界銀行采納為發展國家中鋪筑鄉村道路的首選方法。

RoadPackerPlus通過離子交換作用加固勃土，使土體密實，含水率降低，永久改變勃土的親水性。適宜固化線收縮率大于2%、粒徑小于0.075?mm的含量大于15%、pH值小于7的土，當線收縮率小于2%時或乳粒含量少時，可摻入一定量的勃土材料。過去的20多年已在許多國家應用于道路工程中，可提高CBR值、密度、強度、壓實性，降低塑性、收縮性、親水性等。除此之外，美國帕爾瑪公司的固化酶和澳大利亞的ISS等都是具有代表性的品種。

隨著我國道路建設的飛速發展，國內也開始興起離子土固化材料的研究開發與應用。張惠芬等利用近代分析方法(XRD、IR、Raman、?MASNMR、TEM、AFM和SEM)，對豁土礦物(高嶺石、蒙脫石和伊利石)鈍化前后的表面結構和性質進行了系統研究。通過表面活性劑對乳土礦物的表面成分、電荷和微觀結構的改性，使勤土礦物由親水性改造成疏水性，抑制和降低其含水率，使得勃土遇水后不再吸水膨脹，從而保持土壤的穩定性。