[發(fā)明專利]一種廢舊陶瓷膨脹土改良劑及其使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710403090.2
• 申請日: 2017-06-01
• 公開（公告）號: CN107189784B
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發(fā)明（設計）人: 尚文濤
• 申請（專利權(quán)）人: 山東建筑大學
• 主分類號: C09K17/40
• 分類號: C09K17/40;E02D3/12;C09K103/00
• 代理公司: 上海智晟知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(特殊普通合伙) 31313
• 代理人: 林高鋒

本發(fā)明涉及一種廢舊陶瓷膨脹土改良劑，所述廢舊陶瓷膨脹土改良劑包括：(a)廢舊陶瓷；(b)硅酸鈉；以及(c)磁性離子液體。本發(fā)明還涉及一種使用上述廢舊陶瓷膨脹土改良劑來改良膨脹土的方法。本發(fā)明的有益效果在于：(1)通過廢舊陶瓷的填充作用、硅酸鈉的粘結(jié)作用以及磁性離子液體與膨脹土之間的離子交換作用，實現(xiàn)永久且顯著地降低膨脹土的膨脹率，提高膨脹土的抗剪切強度；以及(2)制備和施工方法簡單，所用原料來自回收材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及巖土工程技術(shù)領(lǐng)域。具體來說，本發(fā)明涉及一種廢舊陶瓷膨脹土改良劑，以及使用廢舊陶瓷膨脹土改良劑來改良膨脹土的方法。

背景技術(shù)

膨脹土是一種具有較多裂隙和較大脹縮性質(zhì)的地質(zhì)體。膨脹土粘土成分主要由強親水性礦物蒙脫土與伊利石組成，它們吸水時膨脹，失水時收縮，使得膨脹土發(fā)生反復變形。膨脹土的這些性質(zhì)對工程建筑物等有嚴重的破壞作用，因此需要改良膨脹土來降低膨脹土的膨脹性。

工業(yè)廢舊陶瓷主要成分包括氧化鋁和氧化硅。在現(xiàn)有報道中，可將廢舊陶瓷用于制備陶瓷密封圈和耐磨材料等。但據(jù)發(fā)明人所知，尚未有報道將廢舊陶瓷用于改良膨脹土。

為此，本領(lǐng)域仍然需要開發(fā)一種基于廢舊陶瓷的膨脹土改良劑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種廢舊陶瓷膨脹土改良劑。所述廢舊陶瓷膨脹土改良劑可包括廢舊陶瓷、硅酸鈉和磁性離子液體。廢舊陶瓷可填充膨脹土晶層之間的空隙，且廢舊陶瓷中的某些組分甚至能與膨脹土發(fā)生離子交換，由此降低膨脹土的膨脹率、提高膨脹土的抗剪切強度。硅酸鈉可在吸水后形成凝膠來粘結(jié)膨脹土顆粒和廢舊陶瓷顆粒。磁性離子液體則可與膨脹土發(fā)生離子交換，永久改變膨脹土的晶層結(jié)構(gòu)，由此進一步降低膨脹土的膨脹率、提高膨脹土的抗剪切強度。

本發(fā)明的目的還在于提供一種使用廢舊陶瓷膨脹土改良劑來改良膨脹土的方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供下述技術(shù)方案。

在第一方面中，本發(fā)明提供一種廢舊陶瓷膨脹土改良劑，所述廢舊陶瓷膨脹 土改良劑可包括：

(a)廢舊陶瓷；

(b)硅酸鈉；以及

(c)磁性離子液體，

其中，(c)磁性離子液體的結(jié)構(gòu)如下述結(jié)構(gòu)式(I)所示：

在式(I)中，n＝1-15，X為Cl或Br。

在第一方面的一種實施方式中，以重量為基準計，所述(a)廢舊陶瓷可含有以下組分：Al₂O₃ 50-70％；SiO₂ 20-30％，MgO 5-10％，F(xiàn)e₂O₃ 1-2％，ZnO 1-2％，Na₂O 1-2％；以及K₂O 1-2％。

在第一方面的另一種實施方式中，所述廢舊陶瓷可包括粒度為80目-100目的廢舊陶瓷粉末。

在第一方面的另一種實施方式中，硅酸鈉的模數(shù)是1.5-2.5。

在第一方面的另一種實施方式中，在結(jié)構(gòu)式(I)中，n＝6。

在第二方面中，本發(fā)明提供一種使用如第一方面所述的廢舊陶瓷膨脹土改良劑來改良膨脹土的方法，所述方法可包括下述步驟：

(1)按照所需比例混合(a)廢舊陶瓷；(b)硅酸鈉；以及(c)磁性離子液體，得到廢舊陶瓷膨脹土改良劑漿料；

(2)按照廢舊陶瓷膨脹土改良劑漿料重量：待改良膨脹土干土重量＝1:8-1:6的比例，將廢舊陶瓷膨脹土改良劑漿料與待改良膨脹土混合均勻；