[發明專利]一種用于道路高液限黏土資源化的協同固化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202310234934.0
• 申請日: 2023-03-09
• 公開（公告）號: CN116239358A
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 陳翔;戴國亮;汪輝;李慶輝;趙仲新;錢志敏;劉成龍;郭晶;趙京;黃廣衛;李陽;向清蓮;徐自清;馬學磊
• 申請（專利權）人: 中鐵十局集團有限公司;江蘇交水建智能裝備研究院有限公司
• 主分類號: C04B28/12
• 分類號: C04B28/12;C04B14/10;C09K17/06;E02D3/12;C09K103/00
• 代理公司: 合肥權合知識產權代理事務所(普通合伙) 34266
• 代理人: 孫營營

本發明公開了一種用于道路高液限黏土資源化的協同固化劑，按照重量百分比，由以下原料制備而成：固化劑A：300ml或500ml；熟石灰：3％、4％或5％；P.O42.5水泥：3％、4％或5％；長度為長度為3mm、6mm或12mm的纖維，纖維摻量為0.2％、0.4％或0.8％。本發明適用于土壤固化劑，該土壤固化劑通過固化劑A的電化學反應促進土體的穩定及其強度的形成，有效改善其滲透性能，并通過纖維材料的橋梁作用促進水化物的分布，顯著提高了固化土抵抗變形的能力，使固化土從脆性破壞轉換為韌性破壞。

技術領域

本發明涉及土壤固化劑技術領域，特別涉及一種用于道路高液限黏土資源化的協同固化劑及其制備方法。

背景技術

相對于常規固化劑，雖然路液固化材料可以提高土體固化后的水穩性、干縮和溫縮性能，但是外力下仍存在脆性破壞、裂縫的發展和延伸等缺陷，無法滿足復雜應力環境下長期的變形和穩定性要求。為了獲得綜合性能良好的工程材料，本發明提出可以在路液材料固化土中加入有物理加筋作用的短切玄武巖纖維以進一步提升高液限黏土的力學性質。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種用于道路高液限黏土資源化的協同固化劑及其制備方法，可以有效解決背景技術中傳統固化劑和路液固化劑的不足之處，提供一種適用于高液限粘土資源化利用的協同固化劑及其制備方法。該方法不僅通過電化學反應將土壤的親水性永久地變為疏水性，使土壤不再遇水膨脹與塑化，改善了土體的抗壓、防水、防收縮、抗滲性能；還通過玄武巖纖維和固化劑生成的膠體顆粒共同構建起骨架結構，從而使固化劑A與玄武巖纖維共同發揮協同作用，提高了固化土抵抗變形的能力。再通過保濕處理，固化劑各組分可以充分發生化學反應，可以生成大量針棒狀和絮凝狀的水化物附著生長于纖維表面以提高固化土顆粒膠結度，達到進一步提升土壤機械強度的目的的問題。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

本發明公開了一種用于道路高液限黏土資源化的協同固化劑，按照重量百分比，由以下原料制備而成：固化劑A：300ml或500ml；熟石灰：3％、4％或5％；P.O42.5水泥：3％、4％或5％(高液限黏土為塑性指數＞17、液限大于40％的黏土)。

作為優選的，所述協同固化劑還包括以下原料：纖維，其中，所述纖維長度為3mm、6mm或12mm，所述纖維摻量為0.2％、0.4％或0.8％。

作為優選的，所述固化劑A按照重量百分比，由以下原料制備而成：粘結劑45％-60％；交聯劑5％-8％；分散劑30％-50％；表面活性劑、減水劑、防水劑共10％-20％；水(摻水量根據標準擊實試驗得到的最優含水率確定)。

作為優選的，所述粘結劑為醋酸乙烯酯-乙烯共聚物；

所述交聯劑采用可水解生成氫氧化鋁的含鋁化合物；

所述分散劑為醋酸乙烯酯溶液；

所述表面活性劑和減水劑為對土顆粒表面有極強吸附性能的磺酸基團。

作為優選的，所述交聯劑采用采用璘酸二氫鋁或鋁酸鈉。

作為優選的，所述表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉，所述減水劑為木質素磺酸鈣，所述防水劑為烷基硅酸酯。

作為優選的，所述纖維采用玄武巖纖維，所述玄武巖纖維采用束狀單絲壓制而成的條狀纖維，直徑為14-18μm，比重為2.75，抗拉強度為3400-3800MPa，延伸率為3％。

本發明還公開了一種用于道路高液限黏土資源化的協同固化劑的制備方法，具體步驟如下：

步驟一：均勻混合土樣和玄武巖纖維；

將相應摻量的纖維分散成束狀單絲，再將每個試樣所需土樣與相應摻量的玄武巖纖維絲分成5份，逐份拌合后再將5份集中拌合，使玄武巖纖維絲均勻地分布在土體中，并降低水分的損失程度，獲得試樣；