一种土壤固化剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种土壤固化剂的制备方法，属于建筑材料技术领域。将柚子皮经粉碎，蒸爆，酶解，炭化处理后，制得碳化柚子纤维，将纳米二氧化钛与猪油混合，冷冻，粉碎后，制得预处理填料，将十二醇酯与猪油混合，经冷冻，粉碎制得改性十二醇酯，将炭化柚子纤维与丙烯酸乳液混合，并加入预处理填料，改性十二醇酯和分散剂，搅拌混合后，制得土壤固化剂。本发明专利技术制备的土壤固化剂具有优异的土壤固化效果，并且可以使固化后的土壤拥有较好的力学性能。

A method for the preparation of soil solidifying agent

The invention discloses a preparation method of soil stabilizer, which belongs to the technical field of building materials. After the grapefruit peel was crushed, steamed, enzymolysis and carbonized, the carbonized grapefruit fiber was prepared. The nano titanium dioxide and lard were mixed, frozen and crushed, and the pretreated packing was prepared. The twelve alcohol ester was mixed with lard, and the modified twelve alcohol ester was made by freezing, and the charcoal grapefruit fiber was mixed with acrylic emulsion. The soil stabilizer was prepared by adding twelve alcohol ester and dispersing agent after adding the pretreatment filler. The soil stabilizer prepared by the invention has excellent soil curing effect and can make the solidified soil possess better mechanical properties.

【技术实现步骤摘要】
一种土壤固化剂的制备方法
本专利技术公开了一种土壤固化剂的制备方法，属于建筑材料

技术介绍
为了满足生产生活的需求，人们很早就将植物纤维应用到改良土壤的工程性质方面。随着石灰的专利技术，石灰便成为土壤的改良材料。自从专利技术了水泥以后，水泥土以其优良的加固效果，逐渐得到了人们的重视。由于石灰土、水泥土具有良好的力学性能和水稳性，并具有一定程度的抗冻性能，因此在修建道路、港口、机场等工程中，得到了普遍应用。但在工程实践中，人们逐渐认识到石灰土、水泥土的早期强度低、干缩大、易开裂，并且其性能受土质影响较大，对塑性指数高的猫土、有机土和盐渍土固化效果较差，甚至有时无固化作用。因此，开发经济实用的土壤固化新材料，并系统地研究土壤固化新材料的性能和固化机理，是目前工程师们致力研究的新课题。自然界中的某些特殊土体自身强度低，性能不稳定，遇水和失水有膨胀和收缩等性能，不能直接作为工程建设的填筑材料。随着工程建设的快速推进，对砂、石等建筑材料的需求越来越大，进而对自然环境的破坏越来越严重，导致砂石资源日渐贫乏。此外，传统的水泥土和石灰土虽然具有良好的强度、水稳性和抗冻性能，已在很多工程中得到了广泛应用。但是，水泥土往往收缩较大，开裂风险较高，石灰土则早期强度低、发展慢，且水泥和石灰对塑性指数高的黏土、有机土和盐渍土固化效果较差，甚至有时无固化作用。对此，开发新型土壤固化剂，对不良土源进行处理，显得格外重要。土壤加固通常有物理加固法、化学加固法和综合加固法。物理加固法是用机械的方法改变土质的力学性质，而土质的固有性质却没有改变；化学加固法是加入外加剂，使土质的固有性质发生改变；综合加固法是在土壤中加入外加剂，再通过压实等机械作用，使土壤的密度增大、孔隙缩小、抗剪强度增加、压缩性和渗透性下降，强度和水稳性提高。土壤固化剂加固不良土体属于综合加固法。与传统的建筑材料相比，土壤固化剂法有着明显的优势，其适用范围更广，固化土强度更高、稳定性更好、早期强度易于控制，施工与维护更方便，原材料来源广泛，还能保护环境。土壤固化剂自投入使用以来，已在水利、环保、垃圾填埋场处理等领域得到了大量使用。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是：针对传统土壤固化剂力学性能不佳的问题，提供了一种土壤固化剂的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：（1）将柚子皮于粉碎机中粉碎，得粉碎柚子皮，将粉碎柚子皮加入蒸爆罐中，进行蒸爆处理，得蒸爆柚子皮，将蒸爆柚子皮与混合酶液混合酶解，过滤后，炭化，得炭化柚子皮纤维；（2）将猪油加热融化后，向融化猪油中加入融化猪油质量0.3～0.5倍的纳米二氧化钛，恒温搅拌混合后，冷冻，粉碎，过筛，得预处理填料；（3）另取一份猪油，加热融化后，再加入猪油质量0.4～0.6倍的十二醇酯，恒温搅拌后，冷冻，粉碎，过筛，得改性十二醇酯；（4）将炭化柚子皮纤维与丙烯酸乳液按质量比1：5～1：8混合，并加入丙烯酸乳液质量0.2～0.4倍的预处理填料，丙烯酸乳液质量0.3～0.4倍的改性十二醇酯和丙烯酸乳液质量0.1～0.2倍的分散剂，搅拌混合后得土壤固化剂。步骤（1）所混合酶液的制备方法为将纤维素酶和果胶酶按质量比1：1～1：2混合，并加入纤维素酶质量10～15倍的水，搅拌混合，得混合酶液。步骤（4）所述丙烯酸乳液为纯丙乳液，硅丙乳液或醋丙乳液中任意一种。步骤（4）所述分散剂为分散剂MF，分散剂NNO或分散剂5040中任意一种。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术在制备土壤固化剂时加入柚子皮纤维，柚子皮纤维在经粉碎，蒸爆，酶解，炭化处理后，形成表面不规则且具有孔隙结构的纤维，在加入到土壤中后，可以吸附团聚土壤中的腐殖质，使土壤间的作用力增强，从而使土壤的固化程度提高；（2）本专利技术在制备土壤固化剂时加入预处理填料，预处理填料被猪油所包裹，在进入土壤中后，一方面，猪油可作为营养物质，使土壤中的微生物增加，另一方面，在猪油被消耗，纳米二氧化钛显露出后，微生物由于二氧化钛的存在而失去活性，从而土壤中的有机质数量变多，进而使土壤中的腐殖质比重增大，使土壤的固化程度和固化后土壤的力学性能得到提高，并且纳米二氧化钛可在后续固化过程中对土壤中的孔隙进行填充，使固化后土壤的力学性能进一步提高；（3）本专利技术在制备土壤固化剂时加入改性十二醇酯，十二醇酯被猪油包覆加入到土壤中，首先包覆的猪油可吸引土壤中的微生物，使微生物在十二醇酯表面进行繁殖，其次在猪油被消耗十二醇酯与丙烯酸乳液接触后可使丙烯酸乳液发生交联反应，从而使土壤的固化程度提高，而微生物被固着在交联体系中可作为交联体系的骨料，提高交联网络的力学性能，进而使固化后土壤的力学性能得到增强。具体实施方式将柚子皮于粉碎机中粉碎，得粉碎柚子皮，并将粉碎柚子皮加入蒸爆罐中，向蒸爆罐中以15～18mL/min的速率通入蒸汽，直至蒸爆罐内压力为1.4～2.2MPa，保压处理15～17min后，打开蒸爆罐出料阀，得蒸爆柚子皮，将蒸爆柚子皮与混合酶液按质量比1：15～1：20混合，于温度为28～36℃的条件下，恒温酶解5～6h后，过滤，得酶解柚子皮，将酶解柚子皮移入炭化炉，以5～10℃/min的升温速率将炉内温度升温至550～620℃，保温炭化2～4h，得炭化柚子皮纤维；将猪油加入烧杯中于温度为45～55℃的条件下加热融化后，得融化猪油，在向烧杯中加入融化猪油质量0.3～0.5倍的纳米二氧化钛，将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为40～55℃，转速为240～280r/min的条件下，搅拌混合30～40min，得混合物，将混合物冷冻粉碎，过100～120目筛，得预处理填料；另取一份猪油，将猪油加入烧瓶中于温度为45～55℃的条件下加热融化后，再向烧瓶中加入烧瓶中猪油质量0.4～0.6倍的十二醇酯，将烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为40～55℃，转速为220～240r/min的条件下，搅拌混合20～35min，得混合液，将混合液冷冻粉碎，过80～120目筛，得改性十二醇酯；将炭化柚子皮纤维与丙烯酸乳液按质量比1：5～1：8混合，并加入丙烯酸乳液质量0.2～0.4倍的预处理填料，丙烯酸乳液质量0.3～0.4倍的改性十二醇酯和丙烯酸乳液质量0.1～0.2倍的分散剂，于温度为15～22℃，转速为150～220r/min的条件下，搅拌混合50～80min，得土壤固化剂。所混合酶液的制备方法为将纤维素酶和果胶酶按质量比1：1～1：2混合，并加入纤维素酶质量10～15倍的水，搅拌混合，得混合酶液。所述丙烯酸乳液为纯丙乳液，硅丙乳液或醋丙乳液中任意一种。所述分散剂为分散剂MF，分散剂NNO或分散剂5040中任意一种。实例1将柚子皮于粉碎机中粉碎，得粉碎柚子皮，并将粉碎柚子皮加入蒸爆罐中，向蒸爆罐中以18mL/min的速率通入蒸汽，直至蒸爆罐内压力为2.2MPa，保压处理17min后，打开蒸爆罐出料阀，得蒸爆柚子皮，将蒸爆柚子皮与混合酶液按质量比1：20混合，于温度为36℃的条件下，恒温酶解6h后，过滤，得酶解柚子皮，将酶解柚子皮移入炭化炉，以10℃/min的升温速率将炉内温度升温至620℃，保温炭化4h，得炭化柚子皮纤维；将猪油加入烧杯中于温度为55℃的条件下加热融化后，得融化猪油，在向烧杯中加入融本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种土壤固化剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将柚子皮于粉碎机中粉碎，得粉碎柚子皮，将粉碎柚子皮加入蒸爆罐中，进行蒸爆处理，得蒸爆柚子皮，将蒸爆柚子皮与混合酶液混合酶解，过滤后，炭化，得炭化柚子皮纤维；（2）将猪油加热融化后，向融化猪油中加入融化猪油质量0.3～0.5倍的纳米二氧化钛，恒温搅拌混合后，冷冻，粉碎，过筛，得预处理填料；（3）另取一份猪油，加热融化后，再加入猪油质量0.4～0.6倍的十二醇酯，恒温搅拌后，冷冻，粉碎，过筛，得改性十二醇酯；（4）将炭化柚子皮纤维与丙烯酸乳液按质量比1：5～1：8混合，并加入丙烯酸乳液质量0.2～0.4倍的预处理填料，丙烯酸乳液质量0.3～0.4倍的改性十二醇酯和丙烯酸乳液质量0.1～0.2倍的分散剂，搅拌混合后得土壤固化剂。

【技术特征摘要】
1.一种土壤固化剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将柚子皮于粉碎机中粉碎，得粉碎柚子皮，将粉碎柚子皮加入蒸爆罐中，进行蒸爆处理，得蒸爆柚子皮，将蒸爆柚子皮与混合酶液混合酶解，过滤后，炭化，得炭化柚子皮纤维；（2）将猪油加热融化后，向融化猪油中加入融化猪油质量0.3～0.5倍的纳米二氧化钛，恒温搅拌混合后，冷冻，粉碎，过筛，得预处理填料；（3）另取一份猪油，加热融化后，再加入猪油质量0.4～0.6倍的十二醇酯，恒温搅拌后，冷冻，粉碎，过筛，得改性十二醇酯；（4）将炭化柚子皮纤维与丙烯酸乳液按质量比1：5～1：8混合，并加入丙烯酸乳液质量0.2～0.4倍的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴保平，徐颜峰，张琳，
申请(专利权)人：常州莱尚纺织品有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32