CN101012379A

CN101012379A - 阳离子聚丙烯酰胺膨胀土改良剂

Info

Publication number: CN101012379A
Application number: CN 200710019935
Authority: CN
Inventors: 王保田; 任骜; 张海霞; 张文慧; 李守德; 张福海
Original assignee: Hohai University HHU
Current assignee: Hohai University HHU
Priority date: 2007-02-05
Filing date: 2007-02-05
Publication date: 2007-08-08

Abstract

本发明是阳离子聚丙烯酰胺膨胀土改良剂及其施工方法。阳离子聚丙烯酰胺膨胀土改良剂，根据所需改良土体的干土质量按质量百分比为0.2％；称取所需的阳离子聚丙烯酰胺；用于溶解阳离子聚丙烯酰胺的水的质量控制标准为以全部溶液渗入土体后土的饱和度低于95％；在溶解的时侯，边搅拌、边缓慢地加入阳离子聚丙烯酰胺，均匀分散在水中，不使其形成疙瘩。膨胀土改良施工方法，分喷洒，渗入等工艺，形成工程所需要厚度的表面改良。优点：酰胺基可与许多物质亲和、吸附形成氢键。降低粘土颗粒表面的吸附水膜的厚度，ξ电位下降，阳离子型聚丙烯酰胺的活性部分能够在静电引力、范德华力和氢键力等作用下与胶粒发生吸附桥连作用，使得土体稳定性增强。

Description

阳离子聚丙烯酰胺膨胀土改良剂

技术领域

本发明涉及的是一种膨胀土改良剂，特别是一种降低膨胀土胀缩性的阳离子聚丙烯酰胺膨胀土改良剂及其改良施工方法。属于岩土工程技术领域。

背景技术

降低膨胀土的胀缩性，增加膨胀土地基和边坡稳定性的方法有物理方法和化学方法两大类。

所述的物理方法：(1)表水防护：设置各种排水沟，建立地表排水网系，使得地表水不易渗入土体中；(2)坡面防护，目前主要的加固措施是植被防护、骨架防护、片石护坡和全封闭护坡等；(3)支挡和加固防护：常用的有挡土墙、抗滑桩和土钉加固等。

所述的化学方法：向膨胀土中掺入无机盐类或有机化合物，通过催化活化土粒表面反应来改善水和土之间的相互作用，使土的性质在水的影响下仍能达到既定指标，改善膨胀土的工程性质。对于膨胀土填料，化学改良法可以通过掺加石灰的方法加以改良，而对于天然膨胀土层，完全采用挖填改良后回填的施工方法有时难以开展或者经济性差，从而不能像填土一样通过掺加石灰的方法来改良。所以对于天然膨胀土层，改良剂的水溶性和改良方法对改良效果至关重要。

发明内容

本发明的目的就在于克服上述缺陷，提出一种水溶性好且施工方便的阳离子聚丙烯酰胺膨胀土改良剂及其改良施工方法。可有效的解决天然膨胀土胀缩变形破坏问题。

本发明的技术解决方案，阳离子聚丙烯酰胺膨胀土改良剂，其特征是它的工艺步骤分为：一、组分配比，根据所需改良土体的干土质量按质量百分比为0.2％，即阳离子聚丙烯酰胺质量∶所需改良土体的干土质量＝0.2∶99.8；二、称取所需的阳离子聚丙烯酰胺；三、溶解，将阳离子聚丙烯酰胺溶解于一定质量的水中，用于溶解阳离子聚丙烯酰胺的水的质量控制标准为以全部溶液渗入土体后土的饱和度低于95％；四、水溶液调制，在溶解的时侯，一边搅拌溶解槽中的水，一边缓慢地加入阳离子聚丙烯酰胺，使之均匀分散在水中，不使其形成疙瘩，在水溶液调制好之后，尽快使用。

阳离子聚丙烯酰胺膨胀土改良剂的膨胀土改良施工方法，其特征是它的工艺步骤分一、喷洒，将改良剂喷洒在干燥边坡表面，由于膨胀土吸力的作用溶液将迅速吸入；二、渗入，未被土体吸收的溶液沿着裂隙下渗进入内部，然后向裂隙两侧渗入，直至整个风化层被浸湿；三、干燥，在自然条件下边坡表层的土体干燥；四、重复工艺步骤一、二、三直至形成工程所需要厚度30-60cm的表面改良层，消除或降低改良层内土体的胀缩性。

本发明的优点：阳离子聚丙烯酰胺是线型高分子化合物，由于它具有多种活泼的基团，其酰胺基可与许多物质亲和、吸附形成氢键。阳离子聚丙烯酰胺在大链节上带有阳离子，其对带负电的粘土颗粒吸附作用强烈，能降低粘土颗粒表面的吸附水膜的厚度，ξ电位下降，使得土壤颗粒进一步靠近，封闭各土团之间的孔隙，土得塑性降低，减少了吸水性和膨胀性。其次，阳离子型聚丙烯酰胺的活性部分能够在静电引力、范德华力和氢键力等作用下与胶粒发生吸附桥连作用，使得土体稳定性增强。阳离子聚丙烯酰胺插层进入膨胀土层间，与土发生反应后就被牢牢吸附，不会流失，不会对环境造成污染。此外，对边坡表面喷洒高浓度的阳离子聚丙烯酰胺能够在表层土壤形成一层“人工”结皮，降低降雨对边坡的渗透性，增加径流量，一定层度上保持改良层下土体含水量的稳定。

具体实施方式

实施例，改良剂配制，以配制1000ml改良剂。改良剂配制的工艺步骤如下：(1)需改良土体的干土质量为998g，按质量百分比为0.2％(阳离子型聚丙烯酰胺质量∶干土质量＝0.2∶99.8)称取所需的阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)2.0g。(2)一边搅拌一边将阳离子型聚丙烯酰胺加入到水中，尽量缓慢加入防止形成疙瘩。(注：配制产品水溶液时应在搪瓷、镀锌、铝制或塑料桶内进行，不可在铁制容器内配制或贮存。)

改良施工方法步骤为：将配制好的改良剂喷洒在干燥边坡表面，待边坡表面干燥后进行第二次喷洒，再待边坡表面干燥后进行第三次喷洒，如此反复多次喷洒，直至形成工程所需要厚度30-60cm的表面改良层。

Claims

1、阳离子聚丙烯酰胺膨胀土改良剂，其特征是它的工艺步骤分为：一、组分配比，根据所需改良土体的干土质量按质量百分比为0.2％，即阳离子聚丙烯酰胺质量∶所需改良土体的干土质量＝0.2∶99.8；二、称取所需的阳离子聚丙烯酰胺；三、溶解，将阳离子聚丙烯酰胺溶解于水中，用于溶解阳离子聚丙烯酰胺的水的质量控制标准为以全部溶液渗入土体后土的饱和度低于95％；四、水溶液调制，在溶解的时侯，一边搅拌溶解槽中的水，一边缓慢地加入阳离子聚丙烯酰胺，使之均匀分散在水中，不使其形成疙瘩，在水溶液调制好之后，尽快使用。

2、阳离子聚丙烯酰胺膨胀土改良剂的改良施工方法，其特征是它的工艺步骤分一、喷洒，将改良剂喷洒在干燥边坡表面，由于膨胀土吸力的作用溶液将迅速吸入；二、渗入，未被土体吸收的溶液沿着裂隙下渗进入内部，然后向裂隙两侧渗入，直至整个风化层被浸湿；三、干燥，在自然条件下边坡表层的土体干燥；四、重复工艺步骤一、二、三直至形成工程所需要厚度30-60cm的表面改良层。

3、根据权利要求1所述的阳离子聚丙烯酰胺膨胀土改良剂，其特征是水溶液调制时应在搪瓷、镀锌、铝制或塑料桶内进行。