一种水泥或软土用固化剂及其形成的路基材料制造技术

本发明专利技术涉及一种水泥或软土用固化剂，其特征在于，按质量百分百计，其包含以下组分：三羟甲基氧化磷1

【技术实现步骤摘要】
一种水泥或软土用固化剂及其形成的路基材料


[0001]本专利技术涉及路基修建
，具体涉及一种水泥或软土用固化剂及其形成的路基材料。

技术介绍

[0002]土壤固化剂是一种由多种无机、有机材料合成的用于固化各类土壤的新型节能环保工程材料。它与土壤混合后通过一系列物理化学反应来改变土壤的工程性质，能使土壤颗粒趋于凝聚，易于压实和稳定, 从而形成整体结构，并达到常规所不能达到的压密度。经过土壤固化剂处理过的土壤，其强度、密实度、回弹模量、剪切强度等性能都得到了很大的提高，从而延长了道路的使用寿命，节省了工程维修成本，具有很高的经济环境效益，是当前理想的筑路材料选择。现有的软土固化剂的固化速度较慢，固化强度不高，固化后的路基密实度也受到影响，公路交付完成到后期工程维修的间隔时间较短，维修成本高，且还会影响公路的使用。因此，开发一种效果更优的软土路基处理的土壤固化剂将对公路建设起到非常重要的作用。

技术实现思路

[0003]（一）要解决的技术问题鉴于上述技术问题，本专利技术的技术目的是提供一种水泥或软土用固化剂，其在减少水泥用量的同时，具有固化速度快、固化强度高、固化后的路基密实度高等特点。
[0004]（二）技术方案为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：第一方面，本专利技术提供一种水泥或软土用固化剂，按质量百分百计，其包含以下组分：三羟甲基氧化磷1
‑
2%；磺化油25
‑
30%；木质素磺酸钠1
‑
2%；硫酸钠0.3
‑<br/>0.5%；柠檬酸钠0.1
‑
0.15%；三乙醇胺4
‑
5%；硅酸锂0.2
‑
0.8%；二丙二醇甲醚1
‑
1.6%；余量为水。
[0005]根据本专利技术的较佳实施例，所述软土用固化剂包含如下组分：三羟甲基氧化磷1.5%；磺化油25%；木质素磺酸钠1.5%；硫酸钠0.4%；柠檬酸钠0.12%；三乙醇胺4.5%；硅酸锂0.5%；二丙二醇甲醚1.4%；余量为水。
[0006]第二方面，本专利技术提供一种由上述方案记载的固化剂所形成的路基材料，按质量百分百计，其包括如下成分：上述方案记载的固化剂0.02
‑
0.04%、水泥6
‑
10%；余量为软土和水；其中，水的添加量根据软土的含水率计算确定。
[0007]根据本专利技术的较佳实施例，其中，水的添加量的计算方法包括：S1、计算土样含水率：土样含水率=（湿重
‑
土粒重）/土粒重
×
100%；S2、计算加水量：
加水量=(最佳含水率
‑
土样含水率)/(1＋土样含水率)
×
土重。
[0008]根据本专利技术的较佳实施例，S1中，土样含水率的计算过程包括：从路基修建现场采集土样，称量得到湿重；将土样在微波和负压条件下烘干后，再次称量得到土粒重；利用湿重和土粒重计算得土样含水率。
[0009]根据本专利技术的较佳实施例，其中，S2中，最佳含水率按照如下方式得到：从路基修建现场采集已知质量的土样，加水、水泥和固化剂按照比例混合拌匀，得到混合材料；控制混合材料中水泥质量百分比为X，固化剂质量百分比为Y；其中X是介于6
‑
10%之间的某确定值，Y是介于0.02
‑
0.04%之间的某确定值；改变加水量，按照1%的梯度调节混合材料的湿度，同时将不同湿度的混合材料装入模框中，在振台上振动，使其振实成型为试样；用防水膜多层包裹在试样表面以防止失水，室温放置1d后拆模，测试试样的抗压强度值；做湿度
‑
抗压强度的曲线，从曲线上选择抗压强度最大值对应的湿度，即为对应该土样、水泥质量百分比为X、固化剂质量百分比为Y时的最佳含水率。
[0010]（三）有益效果本专利技术提供了一种新的软土用固化剂，相比较于现有的软土用固化剂，在其他条件（土样、加压方式和压力、养护）基本相同的情况下，使用本专利技术的固化剂进行软土路基的固化，具有固化速度快、固化后强度更高、固化后的路基密实度更大等优点，因此可有效延长公路交付使用至维修之间的时间间隔，减少维修施工量，节省维修成本，减少因公路维修带来的不便。此外，固化剂中不含无机酸或碱成分，不影响返耕后土壤的土质和生态环境及当地水质。本专利技术还涉及由所述固化剂形成的路基材料。
具体实施方式
[0011]为了更好的解释本专利技术，以便于理解，下面结合具体实施方式，对本专利技术作详细描述。
[0012]本专利技术提供一种水泥或软土用固化剂，按质量百分百计，其包含以下组分：三羟甲基氧化磷1
‑
2%；磺化油25
‑
30%；木质素磺酸钠1
‑
2%；硫酸钠0.3
‑
0.5%；柠檬酸钠0.1
‑
0.15%；三乙醇胺4
‑
5%；硅酸锂0.2
‑
0.8%；二丙二醇甲醚1
‑
1.6%；余量为水。
[0013]其中，三羟甲基氧化磷为催化剂及助剂，与水可任意比混溶，耐热稳定性好，耐水解性能优异、无毒，主要用于加快固化速度，增大维护天数较少时的抗压强度。
[0014]磺化油具有润湿、乳化、分散等作用，与水形成稳定的乳液，磺化油渗透能力强，有良好的填充性，可以密实化土壤。磺化油在水中电离出大量的氢离子和氢氧根离子，离子与土颗粒表面的电荷进行反应，降低土壤颗粒表面双电层厚度，从而减少土壤颗粒对水的吸附能力，使得土壤颗粒表面吸附的结合水膜厚度减小，使土壤颗粒聚集。磺化油的亲水基团与土颗粒结合，而另一端的亲油基则会对外，使土壤颗粒由原本的亲水变为疏水，使得部分的吸附水得以排出，这一反应是不可逆的，因而可以彻底改善土壤的水稳定性，还不会对土壤原本的矿物晶格结构产生解体破坏。配合使用机械或人工进行振实或者挤压密实，使土体压密，提高强度。在形成路基材料时，还加入了一定量水泥（6
‑
10%），水泥在水的作用下产生化学反应生成凝胶状的水化物来固化土壤。磺化油和水泥协同作用，极大提高了软土路基的抗压强度。
[0015]木质素磺酸钠：填充和黏结物质，易溶于水及碱液，遇酸沉淀，具有良好的分散能力，应用于水泥减水剂可大幅改善其流动性和可塑性，而且可大大降低有害孔隙，明显增强抗压强度，分散剂、絮凝剂和缓蚀阻垢剂，性能优良的阴离子表面活性剂，是高分子材料，能提高材料的稳定性、强度和抗光解等性能。
[0016]硫酸钠：硫酸钠主要用于与水泥反应生产具有膨胀性的钙钒石晶体，填充水泥土中的孔隙，提高其强度。通常硫酸钠的添加量与水泥土（水泥、固化剂、软土）的抗压强度成正比，但硫酸钠/水泥土=9g/Kg时对水泥土强度的增大作用到达极限。这是因为硫酸钠过量时，钙钒石产生的膨胀力大于水泥土的胶结力，会降低水泥土的强度。
[0017]柠檬酸钠为一种有机螯合剂，在水存在的条件下，可与土壤中的金属离子（对土壤中的Ca...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水泥或软土用固化剂，其特征在于，按质量百分百计，其包含以下组分：三羟甲基氧化磷1
‑
2%；磺化油25
‑
30%；木质素磺酸钠1
‑
2%；硫酸钠0.3
‑
0.5%；柠檬酸钠0.1
‑
0.15%；三乙醇胺4
‑
5%；硅酸锂0.2
‑
0.8%；二丙二醇甲醚1
‑
1.6%；余量为水。2.根据权利要求1所述的软土用固化剂，其特征在于，包含如下组分：三羟甲基氧化磷1.5%；磺化油25%；木质素磺酸钠1.5%；硫酸钠0.4%；柠檬酸钠0.12%；三乙醇胺4.5%；硅酸锂0.5%；二丙二醇甲醚1.4%；余量为水。3.一种由权利要求1或2所述的固化剂所形成的路基材料，其特征在于，按质量百分百计，包括如下成分：权利要求1或2所述的固化剂0.02
‑
0.04%、水泥6
‑
10%；余量为软土和水；其中，水的添加量根据软土的含水率计算确定。4.根据权利要求3所述的路基材料，其特征在于，水的添加量的计算方法包括：S1、计算土样含水率：土样含水率=（湿重
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘泽坤，
申请(专利权)人：中鼎长信山东工程科技有限公司，
类型：发明
国别省市：