一种抗渗抗冻融的复合黄土及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗渗抗冻融的复合黄土及其制备方法，包括以下重量份组分：黄土300～350份、复合纤维10～20份、石蜡0.9～3.15份、固化剂1.5～3份、增稠剂10～30份和防冻剂45～60份。本发明专利技术通过添加复合纤维和防冻剂可以显著提高复合黄土的抗冻融性能，再通过石蜡、固化剂以及增稠剂等的配合使用可以提高复合黄土的强度以及抗渗性能，使其可以作为黄土高原渠基土质使用，保证其在低温状态下的稳定性和耐久性。久性。

【技术实现步骤摘要】
一种抗渗抗冻融的复合黄土及其制备方法


[0001]本专利技术属于复合材料
，具体涉及到一种抗渗抗冻融的复合黄土及其制备方法。

技术介绍

[0002]黄土是一种浅黄或褐黄色的土，其颗粒大小介于粘土与细砂之间，颗粒成分以粉土粒级为主(含量＞50％)，富含碳酸钙，有时含硫酸盐或氯化物盐类，具有肉眼可见孔隙的第四纪陆相沉积物。黄土在世界上分布相当广泛，占全球陆地面积的十分之一，主要分布在亚洲、俄罗斯、中东及北美洲等地。在中国，黄土主要分布在北纬30～48
°
间自西而东的条形地带上，面积约64万平方公里。
[0003]将渠道工程修建在黄土上，黄土的稳定性，即渠基及渠坡的稳定是保证渠道安全运行的前提和关键。因此在渠道衬砌与防渗工程建设中，采取相应的措施增强渠基及渠坡的稳定，以保证渠道工程安全运行。但是黄土本身是一种以粉土为主，并含一定比例的细沙、极细砂和黏粒的沉积物。黄土中黏土矿物成分主要为水云母、高岭石及蒙脱石。这些矿物的存在，使黄土具有吸附、膨胀、收缩等特性，影响到黄土的工程性质，使建设在黄土上的渠道工程也会受到安全隐患。
[0004]因此如何提高黄土的性能，使其可以作为黄土高原渠基土质使用，是本专利技术需要解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种抗渗抗冻融的复合黄土及其制备方法，可以实现作为渠基土质使用的目的，并且可以提高黄土的抗渗性、抗冻融性能以及压缩性能，使其能够在零下10℃的冻融条件下保持良好的剪切强度。
[0006]为达上述目的，本专利技术提供了一种抗渗抗冻融的复合黄土，包括以下重量份组分：黄土300～350份、复合纤维10～20份、石蜡0.9～3.15份、固化剂1.5～3份、增稠剂10～30份和防冻剂45～60份。
[0007]进一步地，包括以下重量份组分：黄土300份、复合纤维20份、石蜡2.1份、固化剂1.5份、增稠剂10份、减水剂30份和防冻剂45份。
[0008]进一步地，复合纤维包括占复合纤维70wt％的刚性聚丙烯纤维、20wt％尼龙纤维和10wt％水镁石纤维，其中，复合纤维的直径为0.05～1.0mm。
[0009]进一步地，固化剂为硅酸锂、硅酸钾或硅酸钠，增稠剂为羧甲基羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺或羟丙基纤维素，聚丙烯酰胺的分子量不小于600万。
[0010]进一步地，防冻剂通过以下方法制备：将亚硝酸钙、乙二醇、丙三醇和醋酸钠按照质量比12～20:5～10:8～12:10～15称取后混合搅拌，搅拌时间为10～20min。
[0011]一种抗渗抗冻融的复合黄土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0012](1)常温下边搅拌边向黄土中添加复合纤维、石蜡和固化剂；
[0013](2)向搅拌均匀后的混合物中添加1/3的增稠剂以及防冻剂，继续搅拌；
[0014](3)边搅拌边向步骤(2)所得物中加入剩余的增稠剂，搅拌均匀后，静置10～20天后即可。
[0015]进一步地，步骤(1)中的搅拌速度为80～100r/min，搅拌时间为25～35min。
[0016]进一步地，步骤(2)中的搅拌速度为100～120r/min，搅拌时间为15～20min。
[0017]进一步地，步骤(3)中的搅拌速度为20～30r/min，搅拌时间为30～40min。
[0018]综上所述，本专利技术具有以下优点：
[0019]1、本专利技术在普通黄土的基础上掺入适量的复合纤维，从而大幅度提升复合黄土的抗冻融性能；其中聚丙烯纤维价格低廉，可大量生产使用，作为生态友好型的黄土，大量使用有利于大自然和生态环境的保护，为人类创造良好的生存条件；尼龙纤维具有极好的柔韧性、弹性回复性率、耐磨性、耐碱性、吸湿性及轻量性；水镁石纤维在混凝土中较为稳定，且界面粘接性好，在复合黄土中能够起到增强和增韧的作用；
[0020]2、本专利技术通过引入抗低温效果显著的防冻剂乙二醇和丙三醇应用于复合黄土中，可以使水溶液的冰点降低到零下几十度；保证复合黄土在低温下不会发生液体的液固相变，因此也就不会产生冰胀压力，冻融循环对复合黄土不会产生破坏性伤害；同时通过与亚硝酸钙、醋酸钠等原料相互复合进一步提高抗冻融性能使得其在零下10℃的环境下循环冻融；
[0021]3、本专利技术还添加了硅酸锂、硅酸钾、硅酸钠以及增稠剂等原料，可以提高复合黄土的机械强度和耐候性。
[0022]4、本专利技术提供的制备方法简单，通过不同搅拌速度以及不同的配料方式，控制原料的配比，即可制备出各项性能最佳的复合黄土，具有质量稳定、节省成本、工艺简单等特点，大大提高黄土的利用率和使用范围。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的制备的复合黄土的示意图。
具体实施方式
[0024]以下结合实施例对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0025]实施例1
[0026]本实施例提供了一种抗渗抗冻融的复合黄土的制备方法，包括以下步骤：
[0027](1)常温下边搅拌边向黄土中添加复合纤维、石蜡和硅酸锂；其中黄土300g，复合纤维包括占复合纤维70wt％的刚性聚丙烯纤维、20wt％尼龙纤维和10wt％水镁石纤维共20g，石蜡0g，硅酸锂1.5g；
[0028](2)向步骤(1)搅拌均匀后的混合物中添加羧甲基羟乙基纤维素3.33g和防冻剂45g，其中防冻剂通过以下方法制得：将亚硝酸钙、乙二醇、丙三醇和醋酸钠按照质量比3:1:2:3称取后混合搅拌，搅拌时间为20min；
[0029](3)边搅拌边向步骤(2)所得物中加入剩余的羧甲基羟乙基纤维素，搅拌均匀后，
静置10天后即可。
[0030]实施例2
[0031]本实施例提供了一种抗渗抗冻融的复合黄土的制备方法，包括以下步骤：
[0032](1)常温下边搅拌边向黄土中添加复合纤维、石蜡和硅酸锂；其中黄土300g，复合纤维包括占复合纤维70wt％的刚性聚丙烯纤维、20wt％尼龙纤维和10wt％水镁石纤维共20g，石蜡0.9g，硅酸锂1.5g；
[0033](2)向步骤(1)搅拌均匀后的混合物中添加羧甲基羟乙基纤维素3.33g和防冻剂45g，其中防冻剂通过以下方法制得：将亚硝酸钙、乙二醇、丙三醇和醋酸钠按照质量比3:1:2:3称取后混合搅拌，搅拌时间为20min；
[0034](3)边搅拌边向步骤(2)所得物中加入剩余的羧甲基羟乙基纤维素，搅拌均匀后，静置10天后即可。
[0035]实施例3
[0036]本实施例提供了一种抗渗抗冻融的复合黄土的制备方法，包括以下步骤：
[0037](1)常温下边搅拌边向黄土中添加复合纤维、石蜡和硅酸锂；其中黄土300g，复合纤维包括占复合纤维70wt％的刚性聚丙烯纤维、2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗渗抗冻融的复合黄土，其特征在于，包括以下重量份组分：黄土300～350份、复合纤维10～20份、石蜡0.9～3.15份、固化剂1.5～3份、增稠剂10～30份和防冻剂45～60份。2.如权利要求1所述的抗渗抗冻融的复合黄土，其特征在于，包括以下重量份组分：黄土300份、复合纤维20份、石蜡2.1份、固化剂1.5份、增稠剂10份、减水剂30份和防冻剂45份。3.如权利要求1或2所述的抗渗抗冻融的复合黄土，其特征在于，所述复合纤维包括占复合纤维70wt％的刚性聚丙烯纤维、20wt％尼龙纤维和10wt％水镁石纤维，其中，所述复合纤维的直径为0.05～1.0mm。4.如权利要求1或2所述的抗渗抗冻融的复合黄土，其特征在于，所述固化剂为硅酸锂、硅酸钾或硅酸钠，所述增稠剂为羧甲基羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺或羟丙基纤维素，所述聚丙烯酰胺的分子量不小于600万。5.如权利要求1或2所述的抗渗抗冻融的复合黄土，其特征在于，所述防冻剂通过以下方法制备：将亚硝酸钙、乙二...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊杰，刘海涛，杨东辉，马彪，陈刚，王志梁，
申请(专利权)人：陕西省土地工程建设集团有限责任公司铜川分公司，
类型：发明
国别省市：