[發(fā)明專利]一種多元無機(jī)復(fù)合粉體土壤固化外加劑

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711076490.3
• 申請(qǐng)日: 2017-11-06
• 公開（公告）號(hào): CN107602004A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安寧興固環(huán)保科技有限公司
• 主分類號(hào): C04B28/02
• 分類號(hào): C04B28/02;C09K17/10
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司32252
• 代理人: 張力

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種多元無機(jī)復(fù)合粉體土壤固化外加劑，屬于工程材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

土壤固化劑技術(shù)始于20世紀(jì)40年代，美國、日本、加拿大等國對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了深層次的研發(fā)，由于國內(nèi)近些年的高速發(fā)展，大興土木，對(duì)基建材料——如石頭、混凝土等需求量日益擴(kuò)大，加上現(xiàn)在環(huán)保政策日益收緊，急需一種新型材料在經(jīng)濟(jì)及質(zhì)量上做到創(chuàng)新實(shí)用。

目前的土壤固化劑多為液體土壤固化劑，但該類固化劑生產(chǎn)工藝復(fù)雜、成本較高，對(duì)固化土壤有一定限制，而且施工時(shí)都需輔以水泥或石灰進(jìn)行固化，增加施工難度，使用不方便、成本高。粉體土壤固化劑是一種新型固化劑，也有一些水泥土壤固化劑、石灰類土壤固化劑的研究及應(yīng)用，但是基本都是單純地使用水泥及石灰類土壤固化材料，固化效果明顯不足、對(duì)環(huán)境適應(yīng)性差，如在較干旱地區(qū)，基礎(chǔ)經(jīng)長期暴曬干燥會(huì)產(chǎn)生溫縮裂縫，在雨水較多地區(qū)基礎(chǔ)因水穩(wěn)性差和防滲透性差而產(chǎn)生吸水濕陷、坍塌、膨脹，含水率較高的淤泥質(zhì)土壤無法使用等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有土壤固化劑施工不便、環(huán)境適應(yīng)性差和固化效果不佳的不足，提出一種多元無機(jī)復(fù)合粉體土壤固化外加劑，提高固化劑對(duì)使用環(huán)境的適應(yīng)性和固化效果，簡化現(xiàn)場施工環(huán)節(jié)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種多元無機(jī)復(fù)合粉體土壤固化外加劑，所述多元無機(jī)復(fù)合粉體土壤固化外加劑，其特征在于：所述粉體土壤固化外加劑是如下重量份原料的混合物：礦粉55-70份、生石灰粉20-30份、水泥6-13份、激發(fā)劑0.5-2份，各原料重量份可根據(jù)實(shí)際需要具體確定。

所述激發(fā)劑為氫氧化鈉、硅酸鈉和硫酸鈣的粉狀混合物，激發(fā)劑中氫氧化鈉、硅酸鈉和硫酸鈣的重量比為1:0.5-0.8:0.5-1，可根據(jù)實(shí)際需要具體確定。

所述礦粉、生石灰粉、水泥、激發(fā)劑的粒度均小于等于0.074mm，可根據(jù)實(shí)際需要具體確定。礦粉為常規(guī)礦粉，可采用水淬礦渣微粉，如鋼廠廢渣研磨成粉，也可采用S95礦粉；水泥可采用325號(hào)或425號(hào)水泥。

本發(fā)明多元無機(jī)復(fù)合粉體土壤固化外加劑制備時(shí)，先按重量份分別取粒度均小于等于0.074mm氫氧化鈉粉、硅酸鈉粉和硫酸鈣粉混合均勻得到激發(fā)劑，再按重量份分別取粒度均小于等于0.074mm的礦粉、生石灰粉、水泥、激發(fā)劑混合均勻即可制得。

本發(fā)明與土壤、水之間發(fā)生一系列的水解和水化反應(yīng)，產(chǎn)生大量膠凝物質(zhì)和結(jié)晶物質(zhì)等，膠結(jié)包裹土壤中的土顆粒，并通過激發(fā)劑激發(fā)土壤顆粒活性，促進(jìn)、穩(wěn)定反應(yīng)進(jìn)程，使土壤具備一定結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，且在較長時(shí)間內(nèi)控制強(qiáng)度穩(wěn)定增長，增加土壤的整體強(qiáng)度，較好的水硬性、水穩(wěn)性及防滲透性。對(duì)于需加固的土壤，根據(jù)土壤的物理和化學(xué)性質(zhì)，只需摻入一定量的固化劑，經(jīng)拌勻、壓實(shí)處理，即可達(dá)到需要的性能指標(biāo)。

本發(fā)明將礦粉、石灰粉、水泥、激發(fā)劑科學(xué)配比混合而得，通過各組分的有效配合，與土壤混合后能形成一個(gè)由水化膠凝物為主、結(jié)晶物質(zhì)為輔，含水率穩(wěn)定、又略有空隙的整體類蜂窩狀膠合結(jié)構(gòu)，增加土壤的整體強(qiáng)度，使土壤有較好的水硬性、水穩(wěn)性及防滲透性，提高了對(duì)使用環(huán)境的適應(yīng)性，且不需配合其它固化材料使用，簡化了現(xiàn)場施程序，具有固化效果好、成本低、適用范圍廣、材料環(huán)保、施工方便等優(yōu)點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳盡描述。實(shí)施例中未注明的技術(shù)或產(chǎn)品，均為現(xiàn)有技術(shù)或可以通過購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。

實(shí)施例1：本多元無機(jī)復(fù)合粉體土壤固化外加劑是如下重量份原料的混合物：礦粉67份、生石灰粉20份、水泥12份、激發(fā)劑1份。激發(fā)劑為氫氧化鈉、硅酸鈉和硫酸鈣的粉狀混合物，激發(fā)劑中氫氧化鈉、硅酸鈉和硫酸鈣的重量比為1:0.5:1。生石灰粉和激發(fā)劑的粒度均小于等于0.074mm，礦粉采用S95礦粉，水泥采用325號(hào)水泥。先按重量份分別取氫氧化鈉粉、硅酸鈉粉和硫酸鈣粉混合均勻得到激發(fā)劑，再按重量份分別取礦粉、生石灰粉、水泥、激發(fā)劑混合均勻，即得到本多元無機(jī)復(fù)合粉體土壤固化外加劑。

本實(shí)施例產(chǎn)品用于云南某地區(qū)紅土土壤進(jìn)行固化實(shí)驗(yàn)，紅土樣本數(shù)據(jù)如下表：

以1立方紅土土壤配比100公斤本固化劑混合攪拌均勻，裝入50×50mm圓柱體磨具中經(jīng)物理壓實(shí)后，檢測7天及28天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度數(shù)值，共進(jìn)行6個(gè)樣品的固化實(shí)驗(yàn)，檢測到的具體數(shù)據(jù)如下表：

本發(fā)明與土壤混合后能形成一個(gè)由水化膠凝物為主、結(jié)晶物質(zhì)為輔，含水率穩(wěn)定、又略有空隙的整體類蜂窩狀膠合結(jié)構(gòu)，增加土壤的整體強(qiáng)度，較好的水硬性、水穩(wěn)性及防滲透性。