一种黄土地区淤地坝筑坝材料的固化剂制造技术

本发明专利技术涉及一种黄土地区淤地坝筑坝材料的固化剂，由粉体固化组分和液体防水组分两部分组成，粉体固化组分的组成为：矿渣粉65～75份，水泥15～30份，粉煤灰5～25份，合成纤维1～7份，硫酸钙2～5份，氢氧化钙1～5份；液体防水组合物组成为：乳化PDMS聚二甲基硅氧烷70～90份，纳米二氧化硅溶液5～20份，黄原胶1～5份。与已有技术相比，无需额外添加凝胶材料，即可直接用于黄土固化。性能测试中，本发明专利技术固化后土体的无侧限抗压强度可达到5MPa以上，通过纤维增加固化后土体的韧性和抗裂性能，形成高强高韧的固化土体材料。采用制备的液体防水组分使土体具有憎水性能够有效避免外部水分的大量渗入，减小黄土湿陷性。

【技术实现步骤摘要】
一种黄土地区淤地坝筑坝材料的固化剂
本专利技术涉及一种筑坝材料固化剂，尤其是涉及一种黄土高原地区淤地坝筑坝材料固化剂。
技术介绍
淤地坝是指在水土流失地区各级沟道中，以拦泥淤地为目的而修建的坝工建筑物，其拦泥淤成的地叫坝地。一条沟内修建多个淤地坝是中国黄土高原水土流失严重地区重要而独特的治沟工程体系。主要目的是滞洪、拦泥，淤地、蓄水、建设农田、发展农业生产、减轻黄河泥沙。淤地坝是黄土高原地区广大人民群众在长期同水土流失斗争实践中总结出来的一种行之有效的沟道治理工程，广泛分布于黄土高原的沟岔中，形成一道道封堵泥沙输送通道的人工屏障，发挥着淤地造田和保持水土的双重功效。CN1273687C公开了一种黄土集流场表面增流减糙固化方法，首先去掉地表表层杂土，将土挖松，除去杂草、杂物：将土壤固化剂和黄土按重量比1∶6～1∶8配制，洒水拌合均匀，铺平夯实，使其干密度大于1.60g/cm3；在夯实的集流面上拍出浆液，在浆液上撒纯固化剂收面抹光，使其糙率达到0.012即可：制好后的集流场表面定期洒水养护。本专利技术建造的黄土坡地集流面，集流效率可达80％～90％，使用寿命为15～20年，与混凝土集流面集流效率基本相同，而且对环境无污染，其建造成本为3～5元/平方米，仅为混凝土集流面建造成本的三分之一；可广泛应用于广大黄土高原和其它无砂、石料地区，对推动旱区集雨补灌农业的发展具有重要的实际意义和实用价值。CN108102658A本专利技术公开了一种适用于粉质粘土路基施工的土质固化剂，其主要成分包括氯化镁、氯化铝、三乙醇胺、硫酸钠、氨基苯磺酸盐、水、有机表面活性剂混合制备而成,工艺简单，便于批量生产；本专利技术涉及的土质固化剂是一种弱酸性离子溶液型土质固化剂，使用方便，能够很好地稳定固化粉质粘土，特别适用于陕西榆林地区的黄土。该土质固化剂无毒、无害，无腐蚀性，用量微，效果明显；使用本专利技术土质固化剂稳定粉质粘土，能够明显提高路基土的抗水损害能力与抗变形能力，提高路基整体强度。能够改善粉质粘土难以压实、水稳定性差的缺点，并能节省大量石灰、水泥等传统筑路材料。目前修筑的淤地坝由大坝和泄水建筑物组成，大坝一般是就地采用黄土筑坝，修建为均质土坝，防洪标准较低。由于淤地坝的数量大、分布分散，管护任务巨大，再加上淤地坝的防洪标准低，在汛期遇超标准洪水翻坝时，易造成淤地坝溃坝冲毁，上游淤地坝溃坝形成的超标洪水又会对下游淤地坝构成威胁，从而形成连锁反应。几年来，随着全球气候变化的影响，黄河流域发生区域高强度暴雨和极端暴雨洪水的可能性加大，持续强降雨产生的大洪水使坝体长时间浸水，相对高水位运行导致溃坝的几率加大。黄土具有典型的湿陷性特点，浸泡条件下会发生明显的强度降低和变形增大，威胁淤地坝的安全运行和防汛安全。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种为解决以上问题，本专利技术提供一种防洪标准高、防冲刷破坏能力强、防水性能好的黄土高原地区淤地坝筑坝材料固化剂。为实现以上目的，本专利技术可采用以下技术方案：本专利技术所述一种黄土地区淤地坝筑坝材料的固化剂，由粉体固化组分和液体防水组分两部分组成。其中粉体固化组分的组成为：矿渣粉65～75份，水泥15～30份，粉煤灰5～25份，合成纤维1～7份，硫酸钙2～5份，氢氧化钙1～5份。在一些实施例中，所述矿渣粉为S95级以上磨细粒化高炉矿渣粉。在一些实施例中，所述水泥为等级42.5以上硅酸盐或普通硅酸盐水泥。在一些实施例中，所述粉煤灰为采用F类二级以上粉煤灰粉磨而成，细度800目以上。在一些实施例中，所述合成纤维为PP纤维、PVA纤维或PE纤维，长度为5～10mm，当量直径20～50μm。将上述粉体材料在高速混合机内混合3～5min，之后加入合成纤维材料，采用低速混合2～3min，至混合均匀。其中液体防水组合物组成为：乳化PDMS聚二甲基硅氧烷70～90份，纳米二氧化硅溶液5～20份，黄原胶1～5份。在一些实施例中，所述乳化PDMS，固含量30％，黏度(100～350)×10～6m2/s。在一些实施例中，所示纳米二氧化硅溶液，粒径为20～50nm，固含量30％。液体防水组合物的制备方法为：将上述材料在浆体搅拌机内低速搅拌3～5min，至均匀，即得液体防水组分。应用在一些实施例中，使用时，根据要求，按粉体材料：黄土＝10～40：90～60进行拌合均匀，之后按照搅拌后混合粉体材料：液体＝100:3～8的比例均匀喷洒液体材料，在喷洒过程中注意翻拌，额外加水至粉体材料击实试验的最优含水率，然后进行塑形即可。有益效果相比现有技术，本专利技术具有如下的技术效果：与已有技术相比，无需额外添加凝胶材料，即可直接用于黄土固化。性能测试中，本专利技术固化后土体的无侧限抗压强度可达到5MPa以上，通过纤维增加固化后土体的韧性和抗裂性能，形成高强高韧的固化土体材料。采用制备的液体防水组分使土体具有憎水性能够有效避免外部水分的大量渗入，减小黄土湿陷性。具体实施方式在下文中更详细地描述了本专利技术以有助于对本专利技术的理解。所属领域的技术人员将认识到：本专利技术所描述的化学反应可以用来合适地制备许多本专利技术的其他化合物，且用于制备本专利技术的化合物的其它方法都被认为是在本专利技术的范围之内。例如，根据本专利技术那些非例证的化合物的合成可以成功地被所属领域的技术人员通过修饰方法完成，如适当的保护干扰基团，通过利用其他已知的试剂除了本专利技术所描述的，或将反应条件做一些常规的修改。另外，本专利技术所公开的反应或已知的反应条件也公认地适用于本专利技术其他化合物的制备。本专利技术所述黄土高原地区淤地坝筑坝材料固化剂，由粉体固化组分和液体防水组分两部分组成。其中粉体固化组分的组成为：矿渣粉65～75份，水泥15～30份，粉煤灰5～25份，合成纤维1～7份，硫酸钙2～5份，氢氧化钙1～5份。其中，所述矿渣粉可采用S95级磨细粒化高炉矿渣粉，品质符合现行国家标准《用于水泥、砂浆和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》(GB/T18046)的规定；所述水泥可采用为普通硅酸盐水泥42.5水泥，品质符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》(GB/T175)的规定；所述粉煤灰可采用F类二级粉煤灰粉磨而成，细度1000目，磨细前粉煤灰品质符合现行国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T1596)的规定；所述合成纤维为PVA纤维，长度为10mm，当量直径20μm，其他性能符合现行国家标准《水泥混凝土和砂浆用合成纤维》GB/T21120的规定。上述粉体固化组合物制备的具体工艺为：将上述粉体材料在高速混合机内混合3～5min，之后加入合成纤维材料，采用低速混合2～3min，至混合均匀。其中液体组合物的组成以及制备方法为：乳化PDMS聚二甲基硅氧烷70～90份，纳米二氧化硅溶液5～20份，黄原胶1～5份。(1)所述乳化PDMS，固含量30％，黏度(100～350)×10～6m2/s。其具有如下一般的分子结构式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种黄土地区淤地坝筑坝材料的固化剂，由粉体固化组分和液体防水组分两部分组成：/n其中粉体固化组分的组成为：/n矿渣粉65～75份，水泥15～30份，粉煤灰5～25份，合成纤维1～7份，硫酸钙2～5份，氢氧化钙1～5份；/n其中液体防水组合物组成为：/n乳化PDMS聚二甲基硅氧烷70～90份，纳米二氧化硅溶液5～20份，黄原胶1～5份。/n

【技术特征摘要】
1.一种黄土地区淤地坝筑坝材料的固化剂，由粉体固化组分和液体防水组分两部分组成：
其中粉体固化组分的组成为：
矿渣粉65～75份，水泥15～30份，粉煤灰5～25份，合成纤维1～7份，硫酸钙2～5份，氢氧化钙1～5份；
其中液体防水组合物组成为：
乳化PDMS聚二甲基硅氧烷70～90份，纳米二氧化硅溶液5～20份，黄原胶1～5份。


2.如权利要求1所述的固化剂，所述矿渣粉为S95级以上磨细粒化高炉矿渣粉。


3.如权利要求1所述的固化剂，所述水泥为等级42.5以上硅酸盐或普通硅酸盐水泥。


4.如权利要求1所述的固化剂，所述粉煤灰为采用F类二级以上粉煤灰粉磨而成，细度800目以上。


5.如权利要求1所述的固化剂，所述合成纤维为PP纤维、PVA纤维或P...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金良，吴向东，杨林，于洋，万岳，
申请(专利权)人：黄河勘测规划设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41