[發明專利]一種利用膠凝材料改性生土的方法

有效

• 申請號: 202010066470.3
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111233430B
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 袁康;郭龍龍;郭軍林;葉坤祥;徐文杰;劉奕彤
• 申請（專利權）人: 石河子大學
• 主分類號: C04B28/26
• 分類號: C04B28/26
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 楊曄

一種利用膠凝材料改性生土的方法,向生土中加入改性劑，混合均勻同時產生化學反應，最后擠塑成型；改性劑包括生土、水玻璃、明礬、尿素、可再分散性乳膠粉、減水劑及纖維；其改性原理為：水玻璃作為一種氣硬性膠凝材料，能夠阻止水分的滲透和使土壤固結；可再分散性乳膠粉具有高粘結能力，其作為一種膠凝材料，對土壤固化效果十分明顯；水玻璃與明礬反應生成Al(OH)₃膠凝沉淀物質，其膠凝物質可有效包裹松散的土粒，粘聚性強；本發明改性后生土材料強度改善，使生土墻體結構的安全承載能力和抗震性能提升；本發明改性劑不會產生隔、鎳、鉛等重金屬元素及對土壤造成重金屬污染，生土服役結束后可直接歸田使用；具有成本低廉、實用性強、綠色環保的優點。

技術領域

本發明屬于建筑材料技術領域，具體涉及一種利用膠凝材料改性生土的方法。

背景技術

生土材料是一種自然、環保、經濟的高性價比材料，其制成的土坯磚所建造的房屋具有就地取材、造價低廉、綠色環保、冬暖夏涼等優勢,由于受經濟條件等因素制約作為民居的一種主要形式在我國農村仍然大量存在，尤其是在中國西北、西南省份的農村地區。但生土材料屬于典型的脆性材料，存在抗彎、抗拉及抗剪等力學性能較差的缺點，作為生土建筑中必不可少的材料，其物理、力學性能的強弱直接影響整個房屋的耐久性、舒適度和抗震性能。因此，如何對生土材料進行改性，進一步增強生土材料的力學性能和耐水性，提升房屋的抗震性能顯得十分重要。

目前生土材料的改性主要是物理化學復合改性，通常在生土中添加水泥、石灰、粉煤灰、礦渣等工業材料，而水泥摻量通常超過5％，經改性后可在一定程度上提升生土材料的物理、力學性能，改善體積穩定性、耐水性等；但其不足表現為目前改性摻入的工業材料中可能含有隔、鎳等重金屬元素對生土造成污染，也對土壤的養分含量、物理結構產生一定的影響，導致改性的土壤惡化純生土的形態結構，在服役結束后也無法直接歸田使用，不符合新時代農村可持續發展的理念，失去了生土建筑的傳統優勢。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種利用膠凝材料改性生土的方法，能夠提升生土材料的強度及耐水性，具有更好的延性，使生土結構的安全承載能力和抗震性能得到提升；具有成本低廉、實用性強及綠色環保的優點。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種利用膠凝材料改性生土的方法，具體包括以下步驟：

步驟1：生土預處理

將生土過0.5mm篩，除去雜質，待用；

步驟2：配置生土改性劑，生土改性劑的質量組分為：

1)將5.896g-58.96g的明礬溶于100g-110g水中，將28.006g-30.954g尿素溶于100g-110g水中，然后將兩者混合后待用；

2)稱取經步驟1預處理后的生土1465.745g-1567.893g，往其中加入步驟2中第1)步中制得的混合液，再分別加入44.22g-132.66g的可再分散性乳膠粉、17.688g-88.44g的水玻璃、4.422g-8.844g的動植物纖維和13.266g-16.214g的減水劑，每加一種材料進行一次拌和，拌和過程中加入150g-180g水，保證總用水量占干混合物的質量比為23％-25％，然后攪拌至均勻；

步驟3：將步驟2中第2)步攪拌均勻的改性生土料放入到到所需模具中，擠塑成型，脫模后在室內養護28d，即得到改性后的生土試塊。

所述水玻璃為硅酸鈉的水溶液，密度為1.36～1.50g/cm³，相當于波美度38.4～48.3。