一种应用于道路工程的土壤改性剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种应用于道路工程的土壤改性剂，包括以下重量份原料制成：环氧树脂26‑30、橡胶粉16‑20、氧化镁粉2‑3、聚丙烯酰胺10‑12、钢渣8‑12、聚乙烯醇7‑9、粉煤灰6‑8、活化建筑垃圾粉8‑10、三乙醇胺0.3‑0.5、木质磺酸钙0.4‑0.6、水玻璃7‑9、氢氧化钠6‑8、水20‑26。本发明专利技术还公开一种制备该土壤改性剂的方法。本发明专利技术具有耐水性好、土壤适用性广、耐冻性强、性能稳定的优点。

A soil modifier applied to road engineering and its preparation method

The invention discloses a soil modifier applied to road engineering, including the following weight ingredients: epoxy resin 26, rubber powder 16, 20, magnesia powder 2 3, polyacrylamide 10 12, steel slag 8 12, polyvinyl alcohol 7 9, fly ash 6 8, activated building garbage, triethanolamine, timber Calcium sulfonate 0.4, 0.6, sodium silicate 7, 9, sodium hydroxide 6, 8, water 20, 26. The invention also discloses a method for preparing the soil modifier. The invention has the advantages of good water resistance, wide applicability of soil, strong frost resistance and stable performance.

【技术实现步骤摘要】
一种应用于道路工程的土壤改性剂及其制备方法
本专利技术涉及资源与环境保护
，尤其涉及一种应用于道路工程的土壤改性剂及其制备方法。
技术介绍
道路、场地(运动场、游戏场、飞机场、停车场等)铺筑中，常常因施工地的土质不够稳定，尤其是粘性土壤，被雨淋水浸后膨胀变软、塑性增加，其抗压强度下降后而导致路面损坏。对于土壤的稳固处理一般有用石灰、水泥来稳定土壤地基，也可用硫酸、磷酸作为处理剂，以改变土壤的酸碱度而使土壤板结，以增强承载力。专利申请201210072517.2的专利技术专利公开了一种复合离子固化剂，其制造方法是：将养护剂、活化剂、分散剂、固化催化剂按一定比例在反应釜内反应，陈化，温度控制在30-32℃之间；60min后又加入浓H2SO4，温度控制在60℃以下。该固化剂制备方法较复杂，施工不便，且使用了浓硫酸，对人体有危害，对水体和土壤会造成污染。专利申请200610083424.4的专利技术专利公开了一种淤泥固化剂及其应用，该专利包括如下重量份数配比的粉剂和液剂原料组成，水泥熟料30-60，炉渣或矿渣30-60，石灰3-8，石膏1-7，其它硫酸盐1-7；所述液剂聚丙烯酰胺5-30，聚合氯化铝0-20，甘露醇0-30，木质素磺酸盐20-80，木质素磺酸盐与铁、铬离子络合物0-30，烷基酚聚氧乙烯醚0.2-2，丹宁酸0-10，腐殖酸盐0-10，α-烯烃磺酸盐0.2-2.5，其使用到了水泥熟料或其他的用料，不仅成本高，还易对环境造成污染。专利申请201510266611.5的专利技术专利公开了一种高分子有机土壤固化剂及其合成方法，其利用2-6份氯化镁、4-8份氯化钙、0.3-0.8份氧化钙、0.3-0.8份氧化镁、3-8份丙烯酰胺、0.1-0.4份过硫酸铵、0.2-0.6份过硫酸钾、10-20份可溶性纤维素、5-15份羧甲基纤维素钠、0.5-1份氢氧化钠、50-70份水来制备高分子有机土壤固化剂，该专利具有一定的固化作用，但是其抗水性能仍然没能够有效地解决。结合上述文件以及其他现有技术，目前土壤改性剂存在以下不足：(1)抗水性不差，不适用于南方多雨或地下水位高的地区；(2)耐候性和稳定性弱，使用一段时间后容易干缩，形成裂缝，破坏结构，降低使用寿命；(3)土壤适用范围小，适应灵活性有待改善；(4)耐冻性差，在温度较低的环境下使用寿命大大降低。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种耐水性好、土壤适用性广、耐冻性强、性能稳定的应用于道路工程的土壤改性剂及其制备方法。本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种应用于道路工程的土壤改性剂，包括以下重量份原料制成：环氧树脂26-30份、橡胶粉16-20份、氧化镁粉2-3份、聚丙烯酰胺10-12份、钢渣8-12份、聚乙烯醇7-9份、粉煤灰6-8份、活化建筑垃圾粉8-10份、三乙醇胺0.3-0.5份、木质磺酸钙0.4-0.6份、水玻璃7-9份、氢氧化钠6-8份、水20-26份。优选的，所述的一种应用于道路工程的土壤改性剂，包括以下重量份原料制成：环氧树脂28.6份、橡胶粉17.8份、氧化镁粉2.2份、聚丙烯酰胺11.5份、钢渣10.2份、聚乙烯醇8份、粉煤灰7.3份、活化建筑垃圾粉9.7份、三乙醇胺0.43份、木质磺酸钙0.52份、水玻璃8.4份、氢氧化钠7.6份、水24.8份；优选的，所述的一种应用于道路工程的土壤改性剂，包括以下重量份原料制成：环氧树脂29.3份、橡胶粉18.2份、氧化镁粉2.6份、聚丙烯酰胺10.9份、钢渣11.1份、聚乙烯醇7.9份、粉煤灰7.1份、活化建筑垃圾粉9.6份、三乙醇胺0.4份、木质磺酸钙0.5份、水玻璃8.2份、氢氧化钠6.9份、水23.3份；优选的，所述的一种应用于道路工程的土壤改性剂，包括以下重量份原料制成：环氧树脂28.8份、橡胶粉18.6份、氧化镁粉2.2份、聚丙烯酰胺11.4份、钢渣10.6份、聚乙烯醇8.4份、粉煤灰7.9份、活化建筑垃圾粉9.3份、三乙醇胺0.4份、木质磺酸钙0.5份、水玻璃8.6份、氢氧化钠7份、水23.9份；本专利技术还公开一种制备应用于道路工程的土壤改性剂的方法，包括以下步骤：(1)将橡胶粉、氧化镁粉、钢渣、粉煤灰、木质磺酸钙混合均匀，球磨后得混合物A，球磨时间为3-5h；(2)将环氧树脂、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、氢氧化钠、水混合后放入水浴锅中，控制温度在45-55℃，加入三乙醇胺，搅拌3-5min，再加入水玻璃，搅拌5-8min得混合溶液B；(3)将混合物A、活化建筑垃圾粉和混合溶液B混合，搅拌15-20min后进行超声处理，所述超声处理使用的声波频率为300-500Hz，处理时间为4-6h，超声处理后即得到本专利技术的土壤改性剂。本专利技术还公开一种活化建筑垃圾粉的制备方法，包括以下步骤：(1)将建筑垃圾破碎为28-32mm的颗粒后煅烧3-4h；(2)将煅烧后的建筑垃圾球磨3-4h后在600℃煅烧2h，升温到900℃，保温2h；(3)再冷却到室温，得到活化建筑垃圾粉。优选的，所述的活化建筑垃圾粉的制备方法，所述步骤(1)的煅烧温度为420-520℃。优选的，所述的活化建筑垃圾粉的制备方法，所述步骤(2)中的升温阶段在0.5h内完成。优选的，所述的活化建筑垃圾粉的制备方法，所述步骤(2)中的冷却阶段在0.5h内完成。本专利技术的优点在于：本专利技术通过将环氧树脂、橡胶粉、氧化镁粉、聚丙烯酰胺、钢渣、聚乙烯醇、粉煤灰、活化建筑垃圾粉、三乙醇胺、木质磺酸钙、水玻璃、氢氧化钠、水等原料混合，利用各个原料的功效，相辅相成，其中，28天无侧限抗压强度可高达8.22MPa、28天浸水吸水率低至1.52％、最大干密度高达2.850g/cm3。本专利技术的环氧树脂和三乙醇胺、木质磺酸钙配合形成立体结构，可包裹和胶结土粒，提高抗水能力，在土壤压实的基础上，其抗压强度大大提高；通过氢氧化钠可改变土粒表面的亲水性质，进一步的提高抗水能力；在改性剂中添加橡胶粉和氧化镁粉，可大大的增强耐候性，防止开裂，提高使用寿命；活化后的建筑垃圾粉可稳定土壤地基，配合钢渣、粉煤灰，使得土壤的承载能力大大增强，且使用建筑垃圾、钢渣、粉煤灰不仅缓解了固体废物污染，还降低了生产成本，有利于节约资源、保护环境；水玻璃加入使得土颗粒表面与水玻璃易发生化学反应，水玻璃加固土体除生成沉淀填塞孔隙之外，还有水玻璃在土颗粒间的化学胶结作用，增加土颗粒间的胶结力，同时，水玻璃还可作为粉煤灰、活化建筑垃圾粉的激发剂，提高产品使用后的早期强度。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1本实施例公开一种应用于道路工程的土壤改性剂，包括以下重量份数的原料制成：环氧树脂26份、橡胶粉16份、氧化镁粉2份、聚丙烯酰胺10份、钢渣8份、聚乙烯醇7份、粉煤灰6份、活化建筑垃圾粉8份、三乙醇胺0.3份、木质磺酸钙0.4份、水玻璃7份、氢氧化钠6份、水20份。一种制备上述应用于道路工程的土壤改性剂的方法，包括以下步骤：(1)将橡胶粉、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于道路工程的土壤改性剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)选取包括以下质量份数的原料：环氧树脂26‑30份、橡胶粉16‑20份、氧化镁粉2‑3份、聚丙烯酰胺10‑12份、钢渣8‑12份、聚乙烯醇7‑9份、粉煤灰6‑8份、活化建筑垃圾粉8‑10份、三乙醇胺0.3‑0.5份、木质磺酸钙0.4‑0.6份、水玻璃7‑9份、氢氧化钠6‑8份、水20‑26份；(2)将步骤(1)中的橡胶粉、氧化镁粉、钢渣、粉煤灰、木质磺酸钙混合，球磨后得混合物A，球磨时间为3‑5h；(3)将步骤(1)中的环氧树脂、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、氢氧化钠、水混合后放入水浴锅中，控制温度在45‑55℃，加入三乙醇胺，搅拌3‑5min，再加入水玻璃，搅拌5‑8min得混合溶液B；(4)将建筑垃圾破碎为28‑32mm的颗粒后煅烧3‑4h；(5)将煅烧后的建筑垃圾球磨3‑4h后在600℃煅烧2h，升温到900℃，保温2h；(6)再冷却到室温，得到活化建筑垃圾粉；(7)将步骤(2)的混合物A、步骤(5)的活化建筑垃圾粉、步骤(3)的混合溶液B混合，搅拌15‑20min后进行超声处理，得土壤改性剂；所述超声处理使用的声波频率为300‑500Hz、超声时间为4‑6h。...

【技术特征摘要】
1.一种应用于道路工程的土壤改性剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)选取包括以下质量份数的原料：环氧树脂26-30份、橡胶粉16-20份、氧化镁粉2-3份、聚丙烯酰胺10-12份、钢渣8-12份、聚乙烯醇7-9份、粉煤灰6-8份、活化建筑垃圾粉8-10份、三乙醇胺0.3-0.5份、木质磺酸钙0.4-0.6份、水玻璃7-9份、氢氧化钠6-8份、水20-26份；(2)将步骤(1)中的橡胶粉、氧化镁粉、钢渣、粉煤灰、木质磺酸钙混合，球磨后得混合物A，球磨时间为3-5h；(3)将步骤(1)中的环氧树脂、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、氢氧化钠、水混合后放入水浴锅中，控制温度在45-55℃，加入三乙醇胺，搅拌3-5min，再加入水玻璃，搅拌5-8min得混合溶液B；(4)将建筑垃圾破碎为28-32mm的颗粒后煅烧3-4h；(5)将煅烧后的建筑垃圾球磨3-4h后在600℃煅烧2h，升温到900℃，保温2h；(6)再冷却到室温，得到活化建筑垃圾粉；(7)将步骤(2)的混合物A、步骤(5)的活化建筑垃圾粉、步骤(3)的混合溶液B混合，搅拌15-20min后进行超声处理，得土壤改性剂；所述超声处理使用的声波频率为300-500Hz、超声时间为4-6h。2.一种利用如权利要求1的制备方法制备的应用于道路工程的土壤改性剂，其特征在于，包括以下重量份原料制成：环氧树脂26-30份、橡胶粉16-20份、氧化镁粉2-3份、聚丙烯酰胺10-12份、钢渣8-12份、聚乙烯醇7-9份、粉煤灰6-8份、活化建筑垃圾粉8-10份、三乙醇胺0.3-0.5份、木质磺酸钙0.4-0.6份、水玻璃7-9份、氢氧化钠6-8份、水20-26份。3.根据权利要求2所述的土壤改性剂，其特征在于，包括以下重量份原料制成：环氧树脂28.6份、橡胶粉17.8份、氧化镁粉2...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟梁，李东文，闫晓满，赖佑贤，肖孟富，陈健，张程，
申请(专利权)人：广州市水电建设工程有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44