新型高强耐水复合土壤固化剂制造技术

本发明专利技术提供一种由有机高分子材料和无机材料复合制备而成的高强耐水型土壤固化剂，包括粘结组分、增强组分、分散剂、有机硅防水剂、填料，以上各组分重量份数分别为（２０－５０），（１０－４０），（５－２０），（３－１０），（１－８）。本发明专利技术的土壤固化剂固化土７天无侧限抗压强度可以达到９ＭＰａ以上，远超过传统无机材料（石灰、水泥、工业废渣等）固化土的强度，同时具有良好的耐水稳定性能，且施工方便，无污染，可广泛应用于建筑墙体材料，公路铁路路基及水利工程的防渗，渠道护坡处理等工程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型建筑材料用土壤固化剂。特别是可应用于建筑 墙体材料、公路铁路路基及水利工程的防渗、渠道护坡处理的一种强度高、耐水性能好 的土质固化材料。
技术介绍
传统的土壤加固材料主要是水泥、石灰和工业废渣(粉煤灰、矿 渣、电石渣)等无机材料。石灰可用于浅层的路基或房基，但不能用于含水量高的软土 底层；水泥虽可用于加固软土底层，但采用水泥加固土壤对土质的适应能力较差，固土 效果不好，其造价也非常高；利用工业废渣虽然可以降低成本，但它需要相应的激发剂 激发才能够产生效果，且适用的土壤范围较窄。另外，传统的土壤固化剂普遍存在强度 低，耐水性差的弊端。专利技术专利“一种路用土壤固化剂”(专利号CN100392042C)利 用矿渣作为土壤固化剂，虽然节约了原料，降低了成本，由于其强度较低，只能用作道 路施工，无法满足作为建筑墙体材料、公路铁路路基及水利工程的防渗等对强度和耐水 性要求较高的工程。
技术实现思路
针对目前传统土壤固化剂存在的强度低，耐水性能差的问题，本发 明的目的在于提供一种新型高强耐水复合土壤固化剂。在深入研究土壤固化机理的基础 上，提出利用高性能的粘结增强剂，防水剂等有机高分子材料并复合无机材料，开发出 具有强度高、耐水性优良、适用范围广的土壤固化剂。本专利技术的一种新型高强耐水复合土壤固化剂由粘结组分、增强组分、分散剂、 有机硅防水剂和填料组成。各组分的重量比为粘结组分20-50增强组分10-40分散剂5-20有机硅防水剂3-10填料1-8进一步各组分的重量比为粘结组分30-45增强组分20-30分散剂5-15有机硅防水剂3-8填料1-5再进一步各组分的重量比为粘结组分30-40增强组分20-30分散剂10-15有机硅防水剂4-6填料2-3粘结剂为可再分散乳胶粉，可选择乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚醋酸乙 烯-羧酸(类)/乙烯共聚物(VA/VeoVa)、聚苯乙烯-丙烯酸酯共聚物6AE)或聚丙烯 酸酯(PAE)。其中优选乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)。增强组分为硅灰、粉煤灰、碳酸钙或硫酸钠中的一种，其中优选硅灰。分散剂为分子末端含有大量羟基的纤维素，可选择甲基纤维素、乙基纤维素、 羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素或羧甲基纤维素。其中优选羟丙基甲基纤维素。有机硅防水剂可选择甲基硅醇钠、甲基硅酸钠、氟硅酸钠或硅酸钠。其中优选 甲基硅醇钠。填料为木质纤维或木屑，其中优选木质纤维。本专利技术的新型高强耐水复合土壤固化剂是由具有高粘结性能的高分子材料和具 有高分散性能的分散剂组成，配以有机硅防水剂，并复合无机增强组分从而获得具有强 度高、防水性好的土壤固化剂。可再分散乳胶粉是由醋酸乙烯酯与乙烯或丙烯酸酯等聚合生成的二元或三元的 共聚物，经过喷雾干燥得到的改性乳液粉末，它具有良好的可再分散性，与水接触时重 新分散成乳液，并且其化学性能与初始乳液完全相同。在建筑材料中被广泛用作胶粘 剂，具有良好的粘结强度、成膜性、耐水及耐酸碱性能。将可再分散乳胶粉加入土壤 中，可以吸收土壤中的水分形成强粘结性的乳液，从而实现将土壤颗粒粘聚在一起，提 高其强度。有机硅防水剂是一种小分子的有机硅聚合物，将有机硅防水剂加入到土壤中 后，其分子中的硅羟基和水、二氧化碳发生反应，生成一种憎水物-甲基硅氧烷，并进 一步缩聚成网状树脂防水膜；阻止了水进入土壤，增强密实性，提高抗渗性，从而使固 化土具有良好的防水性能。硅灰是在冶炼硅铁合金和工业硅时产生的幻气体与空气中的氧气迅速氧化并冷凝而形成的一种超细硅质粉体材料。硅灰主要成分为SiO2,能够填充土壤颗粒间的孔 隙，同时与土壤中的碱性材料反应生成凝胶体，可显著提高固化土的抗压、抗折强度和 抗渗、防水性能。木质纤维素具有强劲的交联织补功能，它与其他材料混合后纤维之间搭接成三 维立体结构，使其有效地减少龟裂。将其加入到土壤中不仅能够提高固化土的强度，而 且能够有效提高固化土的抗裂性，且由于其具有良好的尺寸稳定性，可以降低固化土的 收缩。以上各组分不仅各自发挥作用，而且具有相互协同效应，共同对土壤进行加 固，提高固化土的强度和耐久性能。本专利技术的土壤固化剂用于固化土7天无侧限抗压 强度可以达到9MRi以上，远超过水泥、石灰、矿渣固化土的强度，不仅完全满足CJ/ T3073-1998《土壤固化剂》规定要求的用于道路基层的抗压强度，而且可以满足用作建 筑墙体材料的要求，同时使用范围广、操作方便、无污染，可广泛应用于水利工程的防 渗透水提坝、渠道、池塘，修筑公路铁路路基和建筑业的免烧砖瓦等工程。因此，本发 明的土壤固化剂的广泛应用必将产生积极的社会效益和巨大的经济效益。具体实施例方式下面通过实施例进一步说明本专利技术的高强耐水型土壤固化剂。固化剂的制备有机硅防水剂购自济南国邦化工有限公司，固含量为32% ；木质纤维长度 3mm,堆积密度为0.25g/Cm3;其它添加物质均为固体粉末。因此，在制备固化剂时，先 将固体粉末和木质纤维按配比混合均勻制得固相组分；将有机硅防水剂作为液相组分在 具体应用中按配比加到土壤中。实施例1 16分别按照表1中乙烯-醋酸乙烯酯、羟丙基甲基纤维素、硅灰和木质纤维的重量 比取料，搅拌混合均勻作为固相组分；然后按配比称取甲基硅醇钠作为液相组分。表1不同实施例中各组成配比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强耐水复合土壤固化剂，由粘结组分、增强组分、分散剂、有机硅防水剂、填料组成，各组分的重量比为：粘结组分２０－５０增强组分１０－４０分散剂５－２０有机硅防水剂３－１０填料１－８。

【技术特征摘要】
1. 一种高强耐水复合土壤固化剂，由粘结组分、增强组分、分散剂、有机硅防水 剂、填料组成，各组分的重量比为粘结组分20-50增强组分10-40分散剂5-20有机硅防水剂3-10填料1-82.根据权利要求1所述的土壤固化剂，其特征在于所述的各组分重量比为粘结组分30-45增强组分20-30分散剂5-15有机硅防水剂 3-8填料1-53.根据权利要求1所述的土壤固化剂，其特征在于所述的各组分重量比为粘结组分30-40增强组分20-30分散剂10-15有机硅防水剂 4-6填料2-34.根据权利要求1所述的土壤固化剂，其特征在于所述的粘结剂为可再分散乳胶粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋南京，赵洪义，陈新中，朱化雨，
申请(专利权)人：山东宏艺科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]