一种建筑用土及其制备方法技术

本发明专利技术涉及建筑材料，具体指一种建筑用土，组分为黄土、高吸水树脂SAP和水；以重量百分比计，高吸水树脂SAP 0.25％～1％；水12％，其余为黄土。其制备方法包括制备高吸水树脂SAP固体粉末和黄土粉体；按照配比，将SAP固体粉末加入到黄土中搅拌均匀，再加入水混合搅拌均匀即可。本发明专利技术的建筑用土，强度高，含水率高，制备工艺简单。制备工艺简单。制备工艺简单。

【技术实现步骤摘要】
一种建筑用土及其制备方法


[0001]本专利技术属于建筑材料领域，具体涉及一种新型的建筑用土及其制备方法。

技术介绍

[0002]建筑用土是重要的建筑材料之一，随着建筑类型多样化发展，对建筑用土的要求也越来越多。自然界里的土是碎散的，且颗粒之间没有联结或者说只有很弱的联结，所以土的强度主要靠颗粒间的摩擦，而且在挤压的过程中会使土中含有孔隙，导致土体变形、渗水。因此土在工程中的问题主要归结为：土的强度、土的变形以及土中的水渗透。
[0003]随着建筑类型多样化发展，除了注重地面建筑部件的耐久性，针对地下建筑，也越来越重视地下结构、干湿环境的地下土壤、冻融环境或除冰盐等氯化物环境的耐久性等问题。这些问题不仅会影响地下空间的适用性，而且会对主体结构造成危害。地基是整个建筑结构的重要组成部分，也是建筑结构稳定性的决定性因素。因此，建筑物的地基需满足承载力和完整性的要求。对于这些问题，增强土壤的强度是主要的、也是比较有效的办法。
[0004]目前土体的增强可以给土壤中添加加固材料，主要的加固材料分为无机材料和有机材料，其中有机材料中应用较多的为聚氨酯树脂、丙烯酸树脂，其中丙烯酸树脂是单体在引发剂的作用下形成的聚合物，其溶剂挥发固化成膜，无色透明且化学稳定，但是在聚合过程中其聚合时间不可控，容易对土体形成二次破坏。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是通过在建筑用土中添加高吸水树脂(简称SAP)，提高建筑用土的强度。其制备方法简单，工艺步骤简单，无特殊的设备要求，适合工业化的大规模生产。
[0006]针对上述技术问题，本专利技术提供的技术方案是一种建筑用土，组分为黄土、高吸水树脂SAP和水；以重量百分比计，高吸水树脂SAP 0.25％～1％；水12％，其余为黄土。
[0007]本专利技术还提供了建筑用土的制备方法，步骤包括：
[0008]步骤1：制备高吸水树脂SAP固体粉末和黄土粉体；
[0009]步骤2：按照配比，将SAP固体粉末加入到黄土中搅拌均匀，再加入水混合搅拌均匀即可。
[0010]优选地，步骤1中，高吸水树脂SAP固体粉末的由以下组分制成：以重量份计，4～25份丙烯酸，4～25份丙烯酰胺，2～15份2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸，2～43份氢氧化钠，0.1～0.5份NN
‑
亚甲基双丙烯酰胺，0.1～0.5份硫代硫酸钠，0.1～0.5份过硫酸铵，400～600份水。
[0011]优选地，高吸水树脂SAP固体粉末的制备方法为：氢氧化钠溶解于部分水中形成氢氧化钠溶液，然后与丙烯酸中和形成中和溶液，然后将丙烯酰胺、2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸、NN
‑
亚甲基双丙烯酰胺，硫代硫酸钠、过硫酸铵依次加入中和溶液中搅拌均匀形成凝胶，然后将凝胶置于剩余水中，饱和吸水后，烘干粉碎。
[0012]优选地，步骤1中，将黄土粉碎过筛处理为粉体。
[0013]优选地，黄土粉碎后过2mm筛，取筛下物。
[0014]本专利技术所制备的建筑用土，通过在黄土中添加高吸水树脂SAP，SAP中三个单体(丙烯酸，丙烯酰胺，2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸)相互交联，原位自生成并均匀分布在土体中，填充空隙，增强增韧，提高黄土的强度，且使建筑用土的聚合时间可控、对土体不会产生二次破坏。
[0015]通过在黄土中添加高吸水树脂SAP，提升土体的强度的同时，可以改善土体中的水的渗透性。
[0016]加入高吸水树脂SAP，可以填充土体孔隙、增加土体韧性和土体强度。土壤的原有强度1.27MPa，添加高吸水树脂SAP后，土体的强度可达1.5MPa。对于水的渗透和流失也有一定改善，相比与原土体，在第七天土壤的含水率从0.55％增加到2.45％。在房屋建筑、道路、防洪等工程上都有良好的应用前景。
[0017]本专利技术的制备工艺简单，可在室温下实现自然愈合，不需要外界的引发条件，对土体没有危害，在建筑工程领域具有良好的应用前景。
附图说明
[0018]图1是不同SAP添加量对土体含水率的影响。
[0019]图2是原土体与添加SAP后的土体的应力应变曲线。
具体实施方式
[0020]本专利技术的建筑用土，组分为黄土、高吸水树脂SAP和水；以黄土为基体，以重量百分比计，高吸水树脂SAP的添加量为黄土重量的0.25％～1％；水的添加量为黄土重量的12％，其余为黄土。
[0021]本专利技术的建筑用土的制备方法，步骤包括：
[0022]步骤1：制备SAP固体粉末和黄土粉体；
[0023]步骤2：按配比，将SAP固体粉末加入到黄土粉体中搅拌均匀，再加入水混合搅拌均匀即可。
[0024]高吸水树脂SAP的组分为：以重量份计，4～25份丙烯酸(AA)，4～25份丙烯酰胺(AM)，2～15份2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸(AMPS)，2～43份氢氧化钠(NaOH)，0.1～0.5份NN
‑
亚甲基双丙烯酰胺(MBA)，0.1～0.5份硫代硫酸钠(Na2S2O3)，0.1～0.5份过硫酸铵((NH4)2S2O8)，400～600份水。
[0025]高吸水树脂SAP固体粉末的制备方法为：氢氧化钠溶解于部分水中形成氢氧化钠溶液，然后与丙烯酸中和形成中和溶液，然后将丙烯酰胺、2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸、NN
‑
亚甲基双丙烯酰胺，硫代硫酸钠、过硫酸铵依次加入中和溶液中搅拌均匀形成凝胶，然后将凝胶置于剩余水中，饱和吸水后，烘干粉碎。
[0026]以下为制备示例：
[0027]氢氧化钠加水配制成8mol/L的氢氧化钠溶液，量取8mol/L的氢氧化钠溶液14ml，加入9.5g丙烯酸(AA)与其中和，形成中和溶液。氢氧化钠溶液的加入量依据氢氧化钠溶液的浓度及丙烯酸的量。
[0028]然后按比例称取10g丙烯酰胺、4g 2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸、0.377g NN
‑
亚甲基双丙烯酰胺、0.343g Na2S2O3、0.467g(NH4)2S2O8依次加入中和溶液中搅拌均匀；
[0029]待溶液凝胶后，将凝胶放入剩余的水中使其饱和吸水后，将其捣碎烘干、研磨形成高吸水树脂SAP固体粉末。
[0030]黄土，粉碎过2mm筛，制成黄土粉体。
[0031]通过上述制备方法，制备高吸水树脂SAP固体粉末和黄土粉体备用。
[0032]本专利技术中的黄土，是一种以粉粒为主、天然含水量小、多孔隙结构、含钙质的粉质粘土。在本专利技术中，采用陕西关中地区的黄土。
[0033]下面举较佳的实施例进行具体说明。
[0034]实施例1
[0035](1)按比例，称取100g的黄土粉体、0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种建筑用土，组分为黄土、高吸水树脂SAP和水；以重量百分比计，高吸水树脂SAP 0.25％～1％；水12％，其余为黄土。2.权利要求1所述的建筑用土的制备方法，步骤包括：步骤1：制备高吸水树脂SAP固体粉末和黄土粉体；步骤2：按照配比，将SAP固体粉末加入到黄土中搅拌均匀，再加入水混合搅拌均匀即可。3.根据权利要求2所述的建筑用土的制备方法，其特征在于，步骤1中，步骤1中，高吸水树脂SAP固体粉末由以下组分制成：以重量份计，4～25份丙烯酸，4～25份丙烯酰胺，2～15份2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸，2～43份氢氧化钠，0.1～0.5份NN
‑
亚甲基双丙烯酰胺，0.1～0.5份...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱建锋，张一凡，刘森彪，张彪，施佩，罗宏杰，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：