一种高含水率粘土固化剂及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种高含水率粘土固化剂及其应用，目的在于解决现有用于高含水率粘土的固化剂种类偏少，难以满足实际应用需要的问题。将本发明专利技术用于含水率超过60%的黏土时，能大幅降低土样含水量，提高土样的抗压强度。同时，本发明专利技术原料易得，成本低廉，使用方便，固化时间短，具有较高的应用价值和应用前景。本发明专利技术中，通过氯化钙、十二烷基苯璜酸钠、羟丙基甲基纤维素的添加，能够大幅提升土样的侧限抗压强度，且能与其他材料复配，不仅各自发挥作用，而且具有相互协同效应，材料之间搭接成三维立体结构，有效提升土样理化性能。同时，本发明专利技术的固化剂制备简单，使用方便，耐水性能好，可广泛应用于公路、铁路、地铁等工程。

【技术实现步骤摘要】
一种高含水率粘土固化剂及其应用
本专利技术涉及土壤固化领域，具体为一种高含水率粘土固化剂及其应用。更进一步，本专利技术提供的是一种固化剂，其能满足高含水率(含水率≥60％)粘土的固化需求，具有较好的应用前景。
技术介绍
与此同时，水体中的污染物不断在底泥中累积，并在一定条件下重新释放到上覆水体中，底泥在一定程度上充当了水体的内源污染源。清淤疏浚是河道治理的常用方法之一，然而疏浚过程中不可避免产生大量淤泥。疏浚淤泥一般具有含水率高、压缩性大、粒径细、有机物含量高等特点，淤泥含水率高，常大于液限，呈流动状态，不仅不便于运输，而且不利于后续的资源化。不仅如此，随着国民经济的快速增长，地下交通不断发展，隧道工程中，也会存在高含水率的粘土，此类粘土为软弱土，运输堆放均会造成污染。如果不能及时妥善的处理，不仅占用大量的土地资源，还会造成严重的二次污染。因此此类高含水率粘土的资源化利用是唯一的选择。高含水率粘土固化处理有效方式之一，它是指向淤泥中加入一定量的固化材料，改善粘土的理化性质和力学性能，将其转变成满足一定承载力要求的土体，应用到堤防工程、道路工程、填方工程和绿化工程中。目前，现有技术中已经有部分采用高含水率粘土作为建筑材料的例子。例如，中国专利CN201310183837.X公开了一种淤泥固化方法；中国专利CN201510522267.1公开了一种无机淤泥固化剂、筑路材料及其制备方法；中国专利CN201310204944.6公开了一种环保型淤泥固化方法；中国专利CN201210038042.5公开了一种淤(污)泥和软基础固化/稳定化的固化剂及其应用；中国专利CN201511033490.6公开了一种利用炉渣的淤泥固化剂；中国专利CN201210012249.5公开了一种淤泥固化剂及使用淤泥固化剂的淤泥固化方法。然而，相应的固化剂种类还是相对较少，难以满足实际应用的需要。为此，本专利技术提供一种高含水率粘土固化剂及其应用，以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于：针对现有用于高含水率粘土的固化剂种类偏少，难以满足实际应用需要的问题，提供一种高含水率粘土固化剂及其应用。将本专利技术用于含水率超过60％的黏土时，能大幅降低土样含水量，提高土样的抗压强度。同时，本专利技术原料易得，成本低廉，使用方便，固化时间短，能够大幅缩短土样固化时间，具有较高的应用价值和应用前景。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种高含水率粘土固化剂，包括如下重量份数比的组分：35～40份水泥、10～15份粉煤灰、10～15份石膏、3～8份矿渣、1～3.5份氯化钙、0.1～0.5份十二烷基苯璜酸钠、0.2～3.0份羟丙基甲基纤维素。包括如下重量份数比的组分：36～37份水泥、12～15份粉煤灰、12～15份石膏、5～6份矿渣、1.5～2.0份氯化钙、0.2～0.4份十二烷基苯璜酸钠、0.5～1.0份羟丙基甲基纤维素。包括如下重量份数比的组分：36份水泥、14份粉煤灰、15份石膏、6份矿渣、2.0份氯化钙、0.4份十二烷基苯璜酸钠、0.8份羟丙基甲基纤维素。该固化剂采用包括如下方法的步骤制备而成：按配比称取各组分，混合均匀，即得产品。前述高含水率粘土固化剂在高含水率粘土固化中的应用。所述高含水率粘土的含水率在60％以上。以粘土的质量计，所述固化剂的添加量为粘土质量的3％～8％。以粘土的质量计，所述固化剂的添加量为粘土质量的5％～6％。针对含水率超过60％的黏土，无论是固化强度还是固化时间均存在较大的技术难点。为此，专利技术在提高强度和缩短固化时间的要求下，开发一种高含水率黏土专用固化剂，同时此种固化剂具有良好的经济性。该固化剂采用水泥、粉煤灰、石膏、矿渣、氯化钙、十二烷基苯璜酸钠、羟丙基甲基纤维素进行复配，通过组分之间的相互协同作用，使得本专利技术具有较好的力学性能，且大幅降低固化时间。本专利技术中，通过氯化钙、十二烷基苯璜酸钠、羟丙基甲基纤维素的添加，能够大幅提升土样的侧限抗压强度，且能与其他材料复配，不仅各自发挥作用，而且具有相互协同效应，材料之间搭接成三维立体结构，有效提升土样理化性能。同时，本专利技术的固化剂制备简单，使用方便，耐水性能好，固化时间可缩短至1～3天，可广泛应用于公路、铁路、地铁等工程。附图说明本专利技术将通过例子并参照附图的方式说明，其中：图1为实施例1中抗压强度测试结果。图2为实施例1中含水率测试结果。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。实施例1采用如下表1的配比(重量份数比)制备固化剂。序号水泥粉煤灰石膏矿渣氯化钙十二烷基苯璜酸钠羟丙基甲基纤维素135101083.50.532401515620.40.8336.51213620.30.7437131261.50.40.6将制备的固化剂进行测试，测试所采用的原土含水率为60.16％，抗压强0.1MPa。将本实施例制备的固化剂进行测试，测试结果如图1、图2所示。图1中，序号左侧为实验第3天时的抗压强度，序号右侧为实验第7天时的抗压强度，序号1～4的抗压强度从左至右依次如图所示。图2中，上方曲线为实验第3天时的含水率测定结果，下方曲线为实验第7天时的含水率测定结果。实验结果表明，本专利技术能大幅提升土样的抗压降度，降低土样含水率，具有较好的应用效果。同时，需要1～4的固化时间均在1～2天内，表明本专利技术能有效缩短固化时间，对于缩短固化周期具有明显的意义。上述实验结果表明，本专利技术能用于高含水率粘土的固化，具有较高的应用价值和较好的应用效果。本专利技术并不局限于前述的具体实施方式。本专利技术扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高含水率粘土固化剂，其特征在于，包括如下重量份数比的组分：35~40份水泥、10~15份粉煤灰、10~15份石膏、3~8份矿渣、1~3.5份氯化钙、0.1~0.5份十二烷基苯璜酸钠、0.2~3.0份羟丙基甲基纤维素。

【技术特征摘要】
1.一种高含水率粘土固化剂，其特征在于，包括如下重量份数比的组分：35~40份水泥、10~15份粉煤灰、10~15份石膏、3~8份矿渣、1~3.5份氯化钙、0.1~0.5份十二烷基苯璜酸钠、0.2~3.0份羟丙基甲基纤维素。2.根据权利要求1所述高含水率粘土固化剂，其特征在于，包括如下重量份数比的组分：36~37份水泥、12~15份粉煤灰、12~15份石膏、5~6份矿渣、1.5~2.0份氯化钙、0.2~0.4份十二烷基苯璜酸钠、0.5~1.0份羟丙基甲基纤维素。3.根据权利要求或22所述高含水率粘土固化剂，其特征在于包括如下重量份数比的组分：36份水泥、14份粉煤灰、15份石...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉苹，罗清波，郑宜枫，左申兵，詹廷君，张婷婷，冯晓新，周海波，金启刚，蒲施宇，
申请(专利权)人：西南科技大学城市学院，
类型：发明
国别省市：四川,51