一种用于道路高液限黏土资源化的协同固化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于道路高液限黏土资源化的协同固化剂，按照重量百分比，由以下原料制备而成：固化剂A：300ml或500ml；熟石灰：3％、4％或5％；P.O42.5水泥：3％、4％或5％；长度为长度为3mm、6mm或12mm的纤维，纤维掺量为0.2％、0.4％或0.8％。本发明专利技术适用于土壤固化剂，该土壤固化剂通过固化剂A的电化学反应促进土体的稳定及其强度的形成，有效改善其渗透性能，并通过纤维材料的桥梁作用促进水化物的分布，显著提高了固化土抵抗变形的能力，使固化土从脆性破坏转换为韧性破坏。化土从脆性破坏转换为韧性破坏。化土从脆性破坏转换为韧性破坏。

【技术实现步骤摘要】
一种用于道路高液限黏土资源化的协同固化剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及土壤固化剂
，特别涉及一种用于道路高液限黏土资源化的协同固化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]相对于常规固化剂，虽然路液固化材料可以提高土体固化后的水稳性、干缩和温缩性能，但是外力下仍存在脆性破坏、裂缝的发展和延伸等缺陷，无法满足复杂应力环境下长期的变形和稳定性要求。为了获得综合性能良好的工程材料，本专利技术提出可以在路液材料固化土中加入有物理加筋作用的短切玄武岩纤维以进一步提升高液限黏土的力学性质。

技术实现思路

[0003]本专利技术的主要目的在于提供一种用于道路高液限黏土资源化的协同固化剂及其制备方法，可以有效解决
技术介绍
中传统固化剂和路液固化剂的不足之处，提供一种适用于高液限粘土资源化利用的协同固化剂及其制备方法。该方法不仅通过电化学反应将土壤的亲水性永久地变为疏水性，使土壤不再遇水膨胀与塑化，改善了土体的抗压、防水、防收缩、抗渗性能；还通过玄武岩纤维和固化剂生成的胶体颗粒共同构建起骨架结构，从而使固化剂A与玄武岩纤维共同发挥协同作用，提高了固化土抵抗变形的能力。再通过保湿处理，固化剂各组分可以充分发生化学反应，可以生成大量针棒状和絮凝状的水化物附着生长于纤维表面以提高固化土颗粒胶结度，达到进一步提升土壤机械强度的目的的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0005]本专利技术公开了一种用于道路高液限黏土资源化的协同固化剂，按照重量百分比，由以下原料制备而成：固化剂A：300ml或500ml；熟石灰：3％、4％或5％；P.O42.5水泥：3％、4％或5％(高液限黏土为塑性指数＞17、液限大于40％的黏土)。
[0006]作为优选的，所述协同固化剂还包括以下原料：纤维，其中，所述纤维长度为3mm、6mm或12mm，所述纤维掺量为0.2％、0.4％或0.8％。
[0007]作为优选的，所述固化剂A按照重量百分比，由以下原料制备而成：粘结剂45％
‑
60％；交联剂5％
‑
8％；分散剂30％
‑
50％；表面活性剂、减水剂、防水剂共10％
‑
20％；水(掺水量根据标准击实试验得到的最优含水率确定)。
[0008]作为优选的，所述粘结剂为醋酸乙烯酯
‑
乙烯共聚物；
[0009]所述交联剂采用可水解生成氢氧化铝的含铝化合物；
[0010]所述分散剂为醋酸乙烯酯溶液；
[0011]所述表面活性剂和减水剂为对土颗粒表面有极强吸附性能的磺酸基团。
[0012]作为优选的，所述交联剂采用采用璘酸二氢铝或铝酸钠。
[0013]作为优选的，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，所述减水剂为木质素磺酸钙，所述防水剂为烷基硅酸酯。
[0014]作为优选的，所述纤维采用玄武岩纤维，所述玄武岩纤维采用束状单丝压制而成
的条状纤维，直径为14
‑
18μm，比重为2.75，抗拉强度为3400
‑
3800MPa，延伸率为3％。
[0015]本专利技术还公开了一种用于道路高液限黏土资源化的协同固化剂的制备方法，具体步骤如下：
[0016]步骤一：均匀混合土样和玄武岩纤维；
[0017]将相应掺量的纤维分散成束状单丝，再将每个试样所需土样与相应掺量的玄武岩纤维丝分成5份，逐份拌合后再将5份集中拌合，使玄武岩纤维丝均匀地分布在土体中，并降低水分的损失程度，获得试样；
[0018]步骤二：土壤预处理；
[0019]将规定重量份的水灰比搅拌成浆状后加入步骤一制得的试样中，再充分搅拌均匀；
[0020]步骤三：土壤固化剂制备；
[0021]将重量百分比将固化剂原料均匀混合，制备获得用于道路高液限黏土资源化的协同固化剂；
[0022]步骤四：土壤固化剂应用；
[0023]将步骤三得到的土壤固化剂与步骤二得到的预处理土壤按1：5
‑
10的比例混合，先保湿1
‑
3小时待固化剂反应完全后获得固化土壤。
[0024]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0025]本专利技术中固化剂A中的粘结剂与土壤中的无机物发生反应，生成的胶体物质很大程度上占据了原有弱结合水和非结合水的位置，降低颗粒之间弱结合水含量以及黏土颗粒表面的水膜厚度，随后在其他可溶性盐的作用下，胶体结构还原成的难溶性盐与土粒结合起来稳固土粒之间的连接。同时，纤维的加筋作用阻止了土体受外力作用后发生变形破坏时裂缝的发展与延伸，充分发挥了玄武岩纤维自身的抗拉和抗拔性能，增强土体抵抗变形的能力，进而改变其破坏模式。因此，本专利技术是通过玄武岩纤维和固化剂生成的胶体颗粒共同构连起分散的土颗粒，构建起骨架结构，从而使固化剂A与玄武岩纤维共同发挥协同作用。
附图说明
[0026]图1为本专利技术的制备方法流程框图；
[0027]图2为本专利技术的实施例中不同路液、水灰掺量及玄武岩纤维掺量下养护7天后高液限黏土固化后电镜扫描图。
具体实施方式
[0028]以下结合附图1，进一步说明本专利技术一种用于道路高液限黏土资源化的协同固化剂及其制备方法的具体实施方式。本专利技术一种用于道路高液限黏土资源化的协同固化剂及其制备方法不限于以下实施例的描述。
[0029]以下每个实施例为一种配合比，共8个实施例即8种配合比，每种配合采用标准圆柱形试样(Φ150mm
×
150mm)进行无侧限抗压强度试验。
[0030]实施例1：
[0031]本实施例提供了一种用于道路高液限粘土资源化的固化剂，以重量百分比计包括
以下组分：300ml固化剂A，3％熟石灰，3％P.O 42.5水泥。其中，固化剂A是无机物和高分子共聚物材料，由醋酸乙烯酯
‑‑
乙烯共聚物的重量百分比为55％，铝酸钠的重量百分比为5％，醋酸乙烯酯溶液的重量百分比为30％，十二烷基苯磺酸钠、木质素磺酸钙和烷基硅酸酯10％构成。
[0032]其制备方法包括以下步骤：
[0033]步骤一：土壤预处理
[0034]在高液限黏土中加入3％熟石灰和3％P.O 42.5水泥，并加入适量水达到标准击下的最优含水率25％；
[0035]步骤二：土壤固化剂制备
[0036]将规定重量份土壤固化剂成分均匀混合，制备得土壤固化剂；
[0037]步骤三：土壤固化剂应用
[0038]将步骤二得到的土壤固化剂与步骤一得到的预处理土壤按1：8的比例混合，先保湿1
‑
3小时待固化剂反应完全后获得固化土壤。
[0039]实施例2：
[0040]本实施例提供了一种用于道路高液限粘土资源化的固化剂，以重量百分比计包括以下组分：500ml固化剂A，4％熟石灰，4％P.O 42.5水泥。其中，固化剂A是无机物和高分子共聚物材料，由醋本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于道路高液限黏土资源化的协同固化剂，其特征在于：按照重量百分比，由以下原料制备而成：固化剂A：300ml或500ml；熟石灰：3％、4％或5％；P.O42.5水泥：3％、4％或5％。2.根据权利要求1所述的一种用于道路高液限黏土资源化的协同固化剂，其特征在于：所述协同固化剂还包括以下原料：纤维，其中，所述纤维长度为3mm、6mm或12mm，所述纤维掺量为0.2％、0.4％或0.8％。3.根据权利要求1
‑
2中任意一项所述的一种用于道路高液限黏土资源化的协同固化剂，其特征在于：所述固化剂A按照重量百分比，由以下原料制备而成：粘结剂45％
‑
60％；交联剂5％
‑
8％；分散剂30％
‑
50％；表面活性剂、减水剂、防水剂共10％
‑
20％；水。4.根据权利要求3所述的一种用于道路高液限黏土资源化的协同固化剂及其制备方法，其特征在于：所述粘结剂为醋酸乙烯酯
‑
乙烯共聚物；所述交联剂采用可水解生成氢氧化铝的含铝化合物；所述分散剂为醋酸乙烯酯溶液；所述表面活性剂和减水剂为对土颗粒表面有极强吸附性能的磺酸基团。5.根据权利要求4中所述一种用...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈翔，戴国亮，汪辉，李庆辉，赵仲新，钱志敏，刘成龙，郭晶，赵京，黄广卫，李阳，向清莲，徐自清，马学磊，
申请(专利权)人：江苏交水建智能装备研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：