土壤稳定剂制造技术

本文公开了一种用于稳定一定体积的土壤(例如，界定道路基层或道路底基层的一定体积的土壤)的方法。所述方法包括将包含一种或多种衍生自椰子油的脂肪酸盐的涂层剂施用于土壤，由此土壤中的土壤颗粒被涂层剂所涂覆，然后将包含能够与衍生自椰子油的一种或多种脂肪酸盐反应的金属盐的固化剂施用于土壤，从而形成固化产物。随后压实土壤，由此使涂覆的土壤颗粒固结。壤颗粒固结。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】土壤稳定剂


[0001]本专利技术涉及用于稳定土壤的方法，并且具体地是用于道路基层(base)或道路底基层(sub
‑
base)的稳定的土壤。

技术介绍

[0002]耐用路面的建造对道路基底的稳定性和耐久性的依赖程度与对路面本身的稳定性和耐久性的依赖程度一样高。因此，多年来开发了许多技术以通过特别关注道路基质或道路基层的质量来增强道路。例如，采用大量引入碎石和/或压缩土壤基质的方法经常用于提供稳定和耐用的道路基层。
[0003]然而，此类方法涉及去除有问题的现场土壤并用优质材料代替，或接受现场土壤的特性并设计相应的工程进行补偿。在任一情况下，由于存在不理想的道路基层和/或底基层，修筑此类道路所花费的时间和成本显著增加。
[0004]基于化学的土壤稳定剂是已知的，但它们在实验室外的有效性往往会限制它们在许多应用特别是在耐用的道路基层和/或底基层的建造中的使用。
[0005]提供用于稳定道路基层的替代方法将是有利的。

技术实现思路

[0006]在第一方面，本专利技术提供了一种用于稳定一定体积的土壤(例如，界定道路基底层或道路底基层的一定体积的土壤)的方法。所述方法包括将包含一种或多种衍生自椰子油的脂肪酸盐的涂层剂施用于所述土壤，由此所述土壤中的土壤颗粒被所述涂层剂所涂覆。随后，将包含能够与所述一种或多种衍生自椰子油的脂肪酸盐反应的金属盐的固化剂施用于所述土壤，从而形成固化产物，之后将所述土壤压实，由此使涂覆的土壤颗粒固结。
[0007]本专利技术有利地提供了一种化学方法，当在一定体积的土壤上实施时，所述化学方法具有稳定土壤的效果，使得能够制造土壤的基本不透水层，其具有针对水分进入的高阻力和足以抵抗交通引起的负载的强大的支撑能力。如下文将更详细描述的，本专利技术人已发现用于本专利技术的涂层剂具有极大地促进其涂覆土壤颗粒的能力的物理特性。此外，涂层剂和固化剂的反应产物具有有益于固结且压实的一定体积的经处理的土壤的形成的物理特性。本专利技术已由专利技术人成功地在许多实际情况中进行了试验，其中本专利技术实现的化学和物理特性的组合产生了具有高强度、耐久性和防水性的道路基层。
[0008]因此，本专利技术至少为当前的土壤稳定化方法提供了一种替代方案。使用本专利技术的方法而不是常规的机械结构可以节省大量的时间和金钱，因为通常需要较少的设备和人力。例如，可以降低运输成本，因为涂层剂和固化剂可以以浓缩形式运输并在现场稀释。专利技术人发现，例如，可以施用200L的涂层剂和100L的固化剂以产生稳定的一定体积的土壤，其具有与使用28卡车容量的碎石制备的道路基层相当的有效性。这样做的经济和环境效益是显而易见的。
[0009]本专利技术的方法相对容易实施并且可以使用已经可能在建筑工地找到的设备来实
现。专利技术人还注意到，在合理的范围内，本专利技术的实施可以在任何阶段中断，而不必影响所得的稳定的土壤。此外，在至少优选的实施方案中，涂层剂和固化剂都是相对安全的、环境可接受的并且易于处理的。优选地，它们可以是无毒的、无危害的、在储存或使用中不易燃的、无腐蚀性的并且通常对人类和动物无害的。在用固化剂处理之前，涂层剂本身是水溶性的和可生物降解的。
[0010]所述涂层剂包含一种或多种衍生自椰子油的脂肪酸盐(也被称为“椰子脂肪酸”)。在本专利技术人试验的一些具体实施方案中(并且在下文中进一步详细描述)，所述涂层剂可以包含衍生自椰子脂肪酸的皂。本专利技术人已使用的市售椰子脂肪酸的特征在于具有48％的月桂酸、16％的肉豆蔻酸、4％的硬脂酸和其余的其他脂肪酸(4％至10％的己酸、3％至12％的油酸、最多3％的反亚油酸、5％至13％的棕榈酸和4％至8％的辛酸)的混合物。
[0011]本专利技术人已经证明了衍生自椰子油的脂肪酸盐特别适用于本专利技术，因为它们已被发现具有粘性和韧性，可在施用了涂层剂的整个一定体积的土壤中均匀地涂覆土壤颗粒。其中的铝盐也是完全不可溶的。
[0012]在一些实施方案中，所述一种或多种脂肪酸盐可以是脂肪酸的钠盐和/或钾盐。脂肪酸皂具有润滑性，本专利技术人认为这种润滑性通过促进溶胶颗粒在压实过程中相对于彼此的运动，可以显著有助于一定体积的土壤的固结。如下文将描述的，在一些实施方案中，使用衍生自椰子油的脂肪酸的钠盐和钾盐被发现为试剂提供了比单独使用一种盐时更好的性能。
[0013]所述固化剂包含一种或多种金属盐，或者，在一些实施方案中，由一种或多种金属盐组成，所述一种或多种金属盐可以与一种或多种椰子脂肪酸的盐反应，从而最终形成固化产物(即，其结合了土壤颗粒)。本专利技术人已经发现，涂层剂和固化剂(以及因此夹带的土壤颗粒)之间形成固化产品的反应不会立即发生，而是通过具有油灰状稠度的中间产品发生。在此期间的土壤的压实将中间产物挤压到土壤颗粒之间的间隙空间中，置换空气和水，随后在该处固化。本专利技术人已经发现该固化产品在实验室内外都具有显著的硬度、防水性和耐用性。事实上，下面描述的数据清楚地证明了本专利技术的现实适用性。
[0014]在一些实施方案中，所述固化剂可以包含铝盐，例如硫酸铝。在所述涂层剂包含椰子脂肪酸的钾盐和钠盐的混合物的实施方案中，例如，用金属盐溶液处理已经施用了所述涂层剂的一定体积的土壤使得所述涂层剂不可溶。
[0015]在一些实施方案中，所述涂层剂可以以还包含分散剂的液体组合物的形式提供。例如，本专利技术人发现，乙二醇单硬脂酸酯的添加进一步促进了所述试剂在整个所述一定体积的土壤中的分散。
[0016]在一些实施方案中，所述涂层剂可以以还包含醇(例如2
‑
丙醇)的液体组合物的形式提供，醇可以有助于降低所述试剂的倾点并有助于防止其在储存期间固结。
[0017]在一些实施方案中，所述方法还可以包括在施用所述固化剂之前将一种或多种附加材料混合到所述一定体积的土壤中的步骤。通常，所述附加材料将在施用所述涂层剂之前混合到所述一定体积的土壤中，此时可能会发生其他物理混合步骤，尽管情况不一定总是如此。例如，所述附加材料可以选自以下材料中的一种或多种：碎废塑料(shredded waste plastic)、沙子、骨料和碎玻璃(crushed glass)。可以理解的是，这样的实施方案可以为原本会是废品的材料提供有益的用途，或者可以产生甚至更稳定的表面。
[0018]在一些实施方案中，所述方法还可以包括将石灰添加到所述一定体积的土壤中的步骤。这种添加可以进一步稳定所述土壤并改善其机械性能(尤其是重粘土)。
[0019]本专利技术可以用于任何土壤类型，特别是粘土。
[0020]在第二方面，本专利技术提供了一种用于稳定土壤的试剂盒，所述试剂盒包括第一容器和第二容器。所述第一容器包括涂层剂，所述涂层剂包含一种或多种衍生自椰子油的脂肪酸盐，并且当所述涂层剂施用于土壤时，涂覆所述土壤中的土壤颗粒。所述第二容器包括固化剂，所述固化剂包含能够与所述一种或多种衍生自椰子油的脂肪酸盐反应的金属盐，并且当所述固化剂施用于土壤时，使得涂覆的土壤颗粒固结并因此得到本文所述的土壤稳定效果。
[0021]在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于稳定一定体积的土壤的方法，所述方法包括：将包含一种或多种衍生自椰子油的脂肪酸盐的涂层剂施用于所述土壤，由此所述土壤中的土壤颗粒被所述涂层剂所涂覆；将包含能够与所述一种或多种衍生自椰子油的脂肪酸盐反应的金属盐的固化剂施用于所述土壤，从而形成固化产物；以及压实所述土壤，由此使涂覆的土壤颗粒固结。2.如权利要求1所述的方法，其中在施用所述涂层剂之前对所述一定体积的土壤进行扰乱。3.如权利要求1或2所述的方法，其中将所述涂层剂喷洒到所述一定体积的土壤的顶部。4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中将所述涂层剂物理混合到所述一定体积的土壤中。5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中在将所述涂层剂施用于所述土壤之前，将所述涂层剂混入一定体积的水中。6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中将所述固化剂喷洒到所述一定体积的土壤的顶部。7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中将所述固化剂物理混合到所述一定体积的土壤中。8.如权利要求1至7中任一项所述的方法，其中在将所述固化剂施用于所述土壤之前，将所述固化剂混合到一定体积的水中。9.如权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述一种或多种衍生自椰子油的脂肪酸盐包括月桂酸、肉豆蔻酸和硬脂酸的盐的混合物。10.如权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述一种或多种衍生自椰子油的脂肪酸盐是所述脂肪酸的钠盐和/或钾盐。11.如权利要求1至10中任一项所述的方法，其中所述涂层剂以还包含醇的液体组合物的形式提供。12.如权利要求11所述的方法，其中所述醇是2
‑
丙醇。13.如权利要求1至12中任一项所述的方法，其中所述涂层剂以还包含分散剂的液体组合物的形式提供。14.如权利要求13所述的方法，其中所述分散剂是乙二醇单硬脂酸酯。15.如权利要求1至14中任一项所述的方法，其中所述固化剂包括铝盐。16.如权利要求1至15中任...

【专利技术属性】
技术研发人员：L，
申请(专利权)人：霍尔RB私人有限公司，
类型：发明
国别省市：