一种长效微胶囊型土壤固化剂及其制备方法与应用方法技术

本发明专利技术涉及土壤固化技术领域，尤其是一种长效微胶囊型土壤固化剂及其制备方法与应用方法，包括壁材和芯材，所述壁材包裹在所述芯材的外围，其特征在于:所述壁材由脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、聚氨酯、次氯酸钠按一定配比组成；所述芯材由二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙、氯化钾、硫酸钾、硫酸铝、氯化钠、氯化钙、硫酸镁按一定配比构成。本发明专利技术的优点是：通过胶囊壁材在不同条件下的破裂实现固化剂的长效持续释放，达到自愈合与持续生效的目的；同时芯材中的化学物质可以在土体中生成胶凝体与晶体结构，起到土体加强作用。起到土体加强作用。

【技术实现步骤摘要】
一种长效微胶囊型土壤固化剂及其制备方法与应用方法


[0001]本专利技术涉及土壤固化
，尤其是一种长效微胶囊型土壤固化剂及其制备方法与应用方法。

技术介绍

[0002]土壤固化剂是一种能将砂土、粘土、淤泥软基、生活垃圾等固化，并增强土体的强度，提高承载力，增加抗渗、抗冻性能的一种新型建筑胶凝材料。目前，土壤固化材料已经逐步成为用于改善土壤物理力学性质以适应工程技术要求的新型化学材料。
[0003]土壤固化剂技术从20世纪70年代开始蓬勃发展，至今已经形成一门综合性的交叉学科。在国内外已有几十年使用土壤固化剂建造道路的历史，并证实土壤固化剂是一种功能完整、产品成熟、值得信赖的优良产品。它涉及建筑基础、公路建设、堤坝工事、井下作业、石油开采、垃圾填埋、防尘固沙等多种领域，包括机械方法、物理作用、土工织物、化学胶结等多种手段，综合了力学、结构理论、胶体化学、表面化学等众多理论，它的处理对象也扩充到砂土、淤泥、工业污水、生活垃圾等多种固体、半固体，处理的目的也不仅仅是单一的加固，还包括增加抗渗性、提高抗冻能力、防止污染物质泄漏等诸多方面。与传统的基础加固相比，土壤固化技术具有价格低、施工工期短等特点。
[0004]但是相比于其它基础加固方法，基于土壤固化剂的固化技术面临着固化持续作用相对较短，同时固化后基础内部如果产生微裂缝后，固化土的结构完整性也会遭到破坏。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种长效微胶囊型土壤固化剂及其制备方法与应用方法，通过使胶囊型的土壤固化剂可在不同条件下破裂释放芯材，在实现土壤固化、加强土体的同时，实现土壤固化剂的长效持续释放。
[0006]本专利技术目的实现由以下技术方案完成:一种长效微胶囊型土壤固化剂，该土壤固化剂呈微胶囊状，包括壁材和芯材，所述壁材包裹在所述芯材的外围，其特征在于:所述壁材由脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、聚氨酯、次氯酸钠组成，所述壁材的各材料的质量比依次为32
‑
38:40
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46:8
‑
12:3
‑
6；所述芯材包括二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙、氯化钾、硫酸钾、硫酸铝、氯化钠、氯化钙、硫酸镁，所述芯材的各材料的质量比依次为5
‑
9:10
‑
16:1
‑
3:6
‑
10:4
‑
7:20
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30:5
‑
9:8
‑
12:15
‑
25。
[0007]所述二氧化硅的中值粒径为10
‑
100nm；所述三氧化二铝的中值粒径为10
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100nm；氧化钙的中值粒径为10
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100nm；所述氯化钾的中值粒径为10nm
‑
50nm；所述硫酸钾的中值沥青为10
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30nm；所述硫酸铝的中值粒径为10
‑
30nm；所述氯化钠的中值粒径为10
‑
100nm；所述氯化钙的中值粒径为10
‑
100nm；所述硫酸镁的中值粒径为10
‑
30nm。
[0008]呈胶囊状的所述土壤固化剂的粒径范围为100
‑
500μm 。
[0009]一种涉及上述的长效微胶囊型土壤固化剂的制备方法，其特征在于:所述制备方法包括如下步骤:分别制备壁材溶液和芯材溶液，其中所述壁材溶液的PH值为3
‑
5；将所述壁材溶液的PH值调节至7
‑
8，将次氯酸钠加入所述壁材溶液中，同时在搅拌的状态下将所述芯材溶液加入所述壁材溶液中，并在一定温度条件下持续搅拌一定时间；搅拌一定时间后，将所得悬浮液冷却后进行过滤干燥，制得粉末状的微胶囊型土壤固化剂。
[0010]所述壁材溶液的制备方法为:按壁材的各材料的质量比将脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、聚氨酯加入去离子水中，将其PH值调节至3
‑
5，在65
‑
75℃的温度条件下对其进行一定时间的搅拌形成溶液。
[0011]所述芯材溶液的制备方法为:按芯材的各材料的质量比将二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙、氯化钾、硫酸钾、硫酸铝、氯化钠、氯化钙、硫酸镁加入去离子水中，在65
‑
75℃的温度条件下对其进行一定时间的搅拌形成溶液。
[0012]将所述壁材溶液的PH值至7
‑
8，加入次氯酸钠，在65
‑
75℃的温度条件下，将所述芯材溶液缓慢均匀加至所述壁材溶液中，搅拌一定时间后将悬浮液冷却后过滤干燥，制成粉末状的微胶囊。
[0013]一种涉及上述的长效微胶囊型土壤固化剂的应用方法，其特征在于：具体应用方法为：将待处理的土体、微胶囊型土壤固化剂以及无机胶凝材料以一定比例进行混合，以对所述土体进行固化。
[0014]在混合过程中另加入一定比例的骨料或一定比例的水。
[0015]本专利技术的优点是:通过胶囊壁材在不同条件下的破裂实现固化剂的长效持续释放，达到自愈合与持续生效的目的；同时芯材中的化学物质可以在土体中生成胶凝体与晶体结构，起到土体加强作用。
具体实施方式
[0016]以下通过实施例对本专利技术特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解:实施例一:本实施例中的长效微胶囊型土壤固化剂针对淤泥土，可通过向淤泥土内加入长效微胶囊型土壤固化剂对其进行加固。
[0017]本实施例中的长效微胶囊型土壤固化剂包括壁材和芯材，其中:壁材由脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、聚氨酯、次氯酸钠构成。上述各壁材材料的质量比依次分别为38:46:12:4，即脲醛树脂:三聚氰胺甲醛树脂:聚氨酯:次氯酸钠的质量比为38:46:12:4。
[0018]芯材包括二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙、氯化钾、硫酸钾、硫酸铝、氯化钠、氯化钙、硫酸镁。上述各芯材材料的质量比为5:10:3:10:7:26:9:10:20。
[0019]上述微胶囊的制备方法如下：1）将38g脲醛树脂、46g三聚氰胺甲醛树脂、12g聚氨酯加入去离子水中，调节PH值至3，温度升至70℃，在三叶搅拌机中以800r/min的速度搅拌3min后形成壁材溶液。
[0020]2）将5g二氧化硅、10g三氧化二铝、3g氧化钙、10g氯化钾、7g硫酸钾、26g硫酸铝、9g
氯化钠、10g氯化钙、20g硫酸镁，加入去离子水中，温度升至65
‑
75℃之间，在三叶搅拌机中以800
‑
1200r/min的速度搅拌5
‑
8min后形成芯材溶液。
[0021]3）调节壁材溶液的PH值至7
‑
8，加入4g次氯酸钠，温度在65
‑
75℃之间，在搅拌速度设定为1000
‑
1200r/s的三叶搅拌机的工作状态下，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种长效微胶囊型土壤固化剂，该土壤固化剂呈微胶囊状，包括壁材和芯材，所述壁材包裹在所述芯材的外围，其特征在于:所述壁材由脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、聚氨酯、次氯酸钠组成，所述壁材的各材料的质量比依次为32
‑
38:40
‑
46:8
‑
12:3
‑
6；所述芯材包括二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙、氯化钾、硫酸钾、硫酸铝、氯化钠、氯化钙、硫酸镁，所述芯材的各材料的质量比依次为5
‑
9:10
‑
16:1
‑
3:6
‑
10:4
‑
7:20
‑
30:5
‑
9:8
‑
12:15
‑
25。2.根据权利要求1所述的一种长效微胶囊型土壤固化剂，其特征在于:所述二氧化硅的中值粒径为10
‑
100nm；所述三氧化二铝的中值粒径为10
‑
100nm；氧化钙的中值粒径为10
‑
100nm；所述氯化钾的中值粒径为10nm
‑
50nm；所述硫酸钾的中值沥青为10
‑
30nm；所述硫酸铝的中值粒径为10
‑
30nm；所述氯化钠的中值粒径为10
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100nm；所述氯化钙的中值粒径为10
‑
100nm；所述硫酸镁的中值粒径为10
‑
30nm。3.根据权利要求1所述的一种长效微胶囊型土壤固化剂，其特征在于:呈胶囊状的所述土壤固化剂的粒径范围为100
‑
500μm 。4.一种涉及权利要求1
‑
3任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洪新，宋卿卿，商涛平，沈翔，张杨洋，
申请(专利权)人：上海城建市政工程集团有限公司，
类型：发明
国别省市：