CN103951364A - 一种岩土固化剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种岩土固化剂及其制备方法，通过将5～8份PVC树脂粉、10～20份乙醇、10～20份水混合后搅拌均匀，得到混合溶液1；将1～2份甲苯、1～2份乙二胺、30～40份异丙醇缩水甘油醚、1～2份萘磺酸盐甲醛聚合物分别缓慢加入到35～95份强酸中搅拌均匀，得到混合溶液2；将所述混合溶液1和混合溶液2混合，得到混合溶液3，将30～60份石膏粉加入到混合溶液3中搅拌均匀，得到岩土固化剂。本发明能很好的应用到道路的路基建设中，极大降低筑路成本，并且有效解决了弃方、占用土地等问题；此外，本发明中岩土固化剂的制备所需原材料来源广泛，价廉易得，制备方法简单易操作，适于产业化生产。

Description

一种岩土固化剂及其制备方法

技术领域

本发明属于道路铺设材料领域，尤其涉及一种岩土固化剂及其制备方法。

背景技术

人类进入20世纪以后，科技水平大大提高，经济生产的规模迅速扩大，同时人口数量极度膨胀，对自然资源的开发和破坏也达到了惊人的程度，资源和能源的衰竭程度加重。面对资源短缺和环境变化的局面，人们不得不思考社会经济的可持续发展问题。

在我国各类公路建设施工中，尤其是高等级公路的路基，其上基层多采用二灰碎石或水泥稳定碎石结构层，以保证道路路基质量达到设计要求。由于对于所用碎石的材质要求较高，因此即使在山区、丘陵等地区施工，也需要专门去找符合强度要求的地点，设立石料厂，从而增加了加工成本和运输成本，进而使得筑路成本居高不下。而在修建路基时挖出的大量风化岩、土夹石、山皮石等由于强度低，土石混杂等原因，无法使用在路面基层上，造成大量弃方，占用土地，也增加了筑路成本。

由于自然界中岩土质地复杂多变以及不均匀性，土壤颗粒组成、矿物成分和化学成分往往因地质条件不同而不同，不同领域对岩土固化剂的性能要求不同，其固化性能研究也随工程要求不同而异。这导致相同岩土固化剂在不同岩土性质的使用过程中，固化性能差异很大，不能很好的满足实际的施工需求，限制了现有岩土固化剂的使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种岩土固化剂及其制备方法，将修建路基时挖出的大量风化岩、土夹石、山皮石通过固化使用在路面基层上，从而减少土地占用，降低筑路成本。本发明旨在解决现有固化剂缺少良好的针对性和兼容性，导致岩土固化剂在针对不同成分、化学性质的岩土材料时，其固化性能差异很大，不能很好的满足实际的施工需求，限制了岩土固化剂的使用的问题。

本发明是这样实现的，一种岩土固化剂，包括以下按质量份计各组分：

优选地，所述强酸为浓硫酸或者浓盐酸。

本发明进一步提供了一种岩土固化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将5～8份PVC树脂粉、10～20份乙醇、10～20份水混合后搅拌均匀，得到混合溶液1；

(2)将1～2份甲苯、1～2份乙二胺、30～40份异丙醇缩水甘油醚、1～2份萘磺酸盐甲醛聚合物分别缓慢加入到35～95份强酸中搅拌均匀，得到混合溶液2；

(3)将所述混合溶液1和混合溶液2混合，得到混合溶液3，将30～60份石膏粉加入到混合溶液3中搅拌均匀，得到岩土固化剂；

所述强酸为浓硫酸或者浓盐酸。

本发明克服现有技术的不足，提供一种岩土固化剂及其制备方法，通过将5～8份PVC树脂粉、10～20份乙醇、10～20份水混合后搅拌均匀，得到混合溶液1；将1～2份甲苯、1～2份乙二胺、30～40份异丙醇缩水甘油醚、1～2份萘磺酸盐甲醛聚合物分别缓慢加入到35～95份强酸中搅拌均匀，得到混合溶液2；将所述混合溶液1和混合溶液2混合，得到混合溶液3，将30～60份石膏粉加入到混合溶液3中搅拌均匀，得到岩土固化剂。

在本发明中，PVC树脂粉与石膏粉在多种溶剂的协同作用下，能够很好的渗入到岩土内部和表面，裹住比砂小的岩土材料，岩土与之掺合凝固后的抗折、抗压强度高，透水率很低，几乎不渗水，并且在萘磺酸盐甲醛聚合物、异丙醇缩水甘油醚、强酸以及空气环境中，逐渐的形成致密固化结构，当岩土固化剂按一定比例与土均匀拌合并压实后，由表及里的使被固结土产生增强作用，形成具有高强度、高耐水、体积稳定和高耐久性能的岩土固化剂。将该岩土固化剂与风化岩、土夹石、山皮石等低强度岩土材料混匀后，岩土材料强度得到极大提高，能很好的应用到道路的路基建设中，极大降低筑路成本，并且有效解决了弃方、占用土地等问题。

此外，对于不同性质的岩土材料，例如，土壤、黄土、风化岩、土夹石、山皮石或岩石土壤混合物等等，本发明均具有良好的针对性和兼容性，通过本发明的岩土固化剂应用到这些不同性质岩土材料后，固化性能差异不大，并且性能良好，能够很好的足实际的施工需求，应用范围更广泛。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

(1)将5kgPVC树脂粉、20kg乙醇、10kg水混合后搅拌均匀，得到混合溶液1；

(2)将2kg甲苯、1kg乙二胺、40kg异丙醇缩水甘油醚、1kg萘磺酸盐甲醛聚合物分别缓慢加入到95kg浓盐酸中搅拌均匀，得到混合溶液2；

(3)将所述混合溶液1和混合溶液2混合，得到混合溶液3，将30kg石膏粉加入到混合溶液3中搅拌均匀，得到岩土固化剂1。

(4)将水泥按其与土壤的重量比为5∶95加入土壤中，根据土壤的天然含水量为9％，计算出如果水泥和废气风化岩土混合物中要达到最佳含水量11％，则需要加入占水泥和废气风化岩土混合物总重量为2％的水量，接着按占水泥和废弃风化岩土总重量为0.02％的量，将岩土固化剂1加入水中，混合均匀，将上述几种物质进行搅拌，将搅拌均匀的混合料经过摊铺、整平、压实和养生后即可得到道路结构，在养生7天后，测得道路结构的无侧限抗压强度为4.2兆帕。

实施例2

(1)将8kgPVC树脂粉、10kg乙醇、20kg水混合后搅拌均匀，得到混合溶液1；

(2)将1kg甲苯、2kg乙二胺、30kg异丙醇缩水甘油醚、2kg萘磺酸盐甲醛聚合物分别缓慢加入到35kg浓盐酸中搅拌均匀，得到混合溶液2；

(3)将所述混合溶液1和混合溶液2混合，得到混合溶液3，将60kg石膏粉加入到混合溶液3中搅拌均匀，得到岩土固化剂2。

(4)将土夹石进行破碎，使破碎后的土夹石的粒径小于3厘米，再将水泥和石灰按其与土夹石的重量比为5∶5∶90加入土夹石中，根据土夹石的天然含水量为4％，计算出如果水泥、石灰和土夹石混合物中要达到最佳含水量9％，则需要加入占水泥、石灰和土夹石混合物总重量为5％的水量，接着按占水泥、石灰和土夹石总重量为0.02％的量，将岩土固化剂2加入水中，搅拌均匀，将上述几种物质进行搅拌，将搅拌均匀的混合料经过摊铺、整平、压实和养生后即可得到道路结构，在养生7天后，测得道路结构的无侧限抗压强度为3.0兆帕。

实施例3

(1)将6kgPVC树脂粉、15kg乙醇、15kg水混合后搅拌均匀，得到混合溶液1；

(2)将1kg甲苯、2kg乙二胺、35kg异丙醇缩水甘油醚、1kg萘磺酸盐甲醛聚合物分别缓慢加入到50kg浓盐酸中搅拌均匀，得到混合溶液2；

(3)将所述混合溶液1和混合溶液2混合，得到混合溶液3，将40kg石膏粉加入到混合溶液3中搅拌均匀，得到岩土固化剂3。

(4)将黄土与风化岩的混合料进行破碎，使破碎后的黄土和风化岩的粒径小于3厘米，再将石灰按其与混合料的重量比为6∶94加入混合料中，根据混合料的天然含水量为12％，计算出如果风化岩和石灰混合物中要达到最佳含水量16％，则需要加入占风化岩和石灰混合物总重量为4％的水量，接着按占石灰和混合料总重量为0.02％的量，将岩土固化剂3加入水中，混合均匀，将上述几种物质进行搅拌，将搅拌均匀的混合料经过摊铺、整平、压实和养生后即可得到道路结构，在养生7天后，测得道路结构的无侧限抗压强度为3.5兆帕。

相比与现有技术的缺点和不足，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明中岩土固化剂的制备所需原材料来源广泛，价廉易得，制备方法简单易操作，适于产业化生产。

(2)本发明的岩土固化剂能与土壤、黄土风化岩、土夹石、山皮石等不同性质岩土材料混匀后，岩土材料强度得到极大提高，能很好的应用到道路的路基建设中，能够更好的适应实际应用需要，极大降低筑路成本，并且有效解决了弃方、占用土地等问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种岩土固化剂，其特征在于，包括以下按质量份计各组分：

2.如权利要求1所述的岩土固化剂，其特征在于，所述强酸为浓硫酸或者浓盐酸。

3.一种岩土固化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将5～8份PVC树脂粉、10～20份乙醇、10～20份水混合后搅拌均匀，得到混合溶液1；

(2)将1～2份甲苯、1～2份乙二胺、30～40份异丙醇缩水甘油醚、1～2份萘磺酸盐甲醛聚合物分别缓慢加入到35～95份强酸中搅拌均匀，得到混合溶液2；

(3)将所述混合溶液1和混合溶液2混合，得到混合溶液3，将30～60份石膏粉加入到混合溶液3中搅拌均匀，得到岩土固化剂；

所述强酸为浓硫酸或者浓盐酸。