CN105018100A - 一种膨胀岩土改性剂 - Google Patents

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季宪军
梁瑛
井珉
尹晓清
李伟伟
王爽
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Abstract

本发明公开了一种膨胀岩土改性剂,主要组分按重量百分计：具活性的金属氧化物Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、CoO、CUO，其中Al2O3为18.6-18.9％，Fe2O为3.7-7.2％，CaO为24.4-26.3％，MgO为4.7-4.9％，CoO为3.5-3.9％，CUO为11.2-12.3％；具活性非金属氧化物SiO2、SeO2，其中SiO2为41.6-41.9％，SeO为3.55-3.61％，成核材料锰渣皮为8.82-8.96％；本发明同时还公开了一种膨胀岩土改性剂的制备方法；本发明的膨胀岩土改性剂使改性后的膨胀岩土具有防渗、环保、低强度、低弹模等性能特征。

Description

一种膨胀岩土改性剂
技术领域
本发明涉及基础工程领域，尤其涉及一种膨胀岩土改性剂。
背景技术
膨胀岩土在各个工程领域中使用均十分广泛，我国是膨胀岩土分布最广的国家之一。我国大概十分之一的公里都要从膨胀岩土分布区通过，而每年我国因膨胀岩土造成的经济损失达100亿人民币。
当含水量小时，膨胀岩土十分干硬和板结，很不容易进行施工处理；而当含水量大时，又会遇水膨胀，该种特性使得很多已经建设完好的工程毁于一旦，从而给我国的公路建设、铁路建设、水利建设等领域的建设和工期带来巨大麻烦。
传统的处理膨胀性岩土的方式是使用石灰、水泥等方法，但经过这些方法处理过的膨胀岩土水稳定性较差，改性后的膨胀岩土性能不稳定，水理性能和力学性能往往达不到预期的改性效果。
发明内容
本发明就是为了解决上述存在的问题，提供一种膨胀岩土改性剂，该改性剂对膨胀岩土具有抑制膨胀性能的效果，使膨胀岩土不再对所在工程造成危害，通过膨胀岩土改性剂与膨胀岩土的物理化学作用对膨胀岩土进行改性处理，以达到抑制裂隙发育、降低膨胀岩土的膨胀潜势、增加强度和水稳定性的目的。
为达到上述技术目的，本发明采用了一种膨胀岩土改性剂,主要组分按重量百分计：
具活性的金属氧化物Al2 O3、Fe2O3、CaO、MgO、CoO、CUO，其中Al2 O3为18.6-18.9％，Fe2O为3.7-7.2％，CaO为24.4-26.3％，MgO为4.7-4.9％，CoO为3.5-3.9％，CUO为11.2-12.3％；具活性非金属氧化物SiO2、SeO2，其中SiO2为41.6-41.9％，SeO为3.55-3.61％，成核材料锰渣皮为8.82-8.96％。
所述的成核材料锰渣皮的粒度为40-45目，并且含MnO2为54.7-54.9％，Fe2O3为7.55-7.91％，SiO2为37.2-37.5％。
本发明同时还公开了一种膨胀岩土改性剂的制备方法，主要按以下步骤进行：(1)将金属氧化物、非金属氧化物和锰渣皮分别在炉中按1100℃70分钟，1250℃70分钟，1390℃150分钟的顺序焙烧；
(2)将金属氧化物、非金属氧化物和锰渣皮按确定组分和量配置成膨胀岩土改性剂混合毛料；
(3)将配置出的膨胀岩土改性剂混合毛料放置于磨机中粉磨至比表面积大于等于390-400㎡/Kg，得膨胀岩土改性剂成品。
本发明的膨胀岩土改性剂抑制膨胀岩土膨胀性能的原理为：膨胀岩土中的蒙脱石具有层状结构的硅酸盐，当改性剂进入层间后生成分子级支柱，会将层间撑开，使蒙脱石形成二维微孔结构，生成的分子级支柱并具有较强的吸附力，能将土体中的有机物、离子等吸附填充，使得原先具有的吸水膨胀性能结构变为弱膨胀性能结构。
作为膨胀岩土中的另一主要成为--伊利石，富含钾和铝元素，具有很强的黏结性和吸水性，伊利石属于复合型层状结构粘土矿物，膨胀岩土改性剂的金属氧化物、非金属氧化物及成核材料对伊利石的改性除了改变其层状结构外，还使其富含的钾、铝盐生成稳定的铝、铁、钙、钾硅酸盐混晶，这样吸水膨胀性能也就大大减弱。
总的来说，本发明的膨胀岩土改性剂使改性后的膨胀岩土具有防渗、环保、低强度、低弹模等性能特征。
具体实施方式
下面采用具体实施方式对本发明作进一步详细地说明。
实施例1
一种膨胀岩土改性剂,主要组分按重量百分计：
具活性的金属氧化物Al2 O3、Fe2O3、CaO、MgO、CoO、CUO，其中Al2 O3为18.6％，Fe2O为3.7％，CaO为24.4％，MgO为4.7％，CoO为3.5％，CUO为11.2％；具活性非金属氧化物SiO2、SeO2，其中SiO2为41.6％，SeO为3.55％，成核材料锰渣皮为8.82％。
所述的成核材料锰渣皮的粒度为40目，并且含MnO2为54.7％，Fe2O3为7.55％，SiO2为37.2％。
本发明同时还公开了一种膨胀岩土改性剂的制备方法，主要按以下步骤进行：
(1)将金属氧化物、非金属氧化物和锰渣皮分别在炉中按1100℃70分钟，1250℃70分钟，1390℃150分钟的顺序焙烧；
(2)将金属氧化物、非金属氧化物和锰渣皮按确定组分和量配置成膨胀岩土改性剂混合毛料；
(3)将配置出的膨胀岩土改性剂混合毛料放置于磨机中粉磨至比表面积大于等于390-400㎡/Kg，得膨胀岩土改性剂成品。
实施例2
一种膨胀岩土改性剂,主要组分按重量百分计：
具活性的金属氧化物Al2 O3、Fe2O3、CaO、MgO、CoO、CUO，其中Al2 O3为18.6-18.9％，Fe2O为7.2％，CaO为26.3％，MgO为4.9％，CoO为3.9％，CUO为12.3％；具活性非金属氧化物SiO2、SeO2，其中SiO2为41.9％，SeO为3.61％，成核材料锰渣皮为8.96％。
所述的成核材料锰渣皮的粒度为45目，并且含MnO2为54.9％，Fe2O3为7.91％，SiO2为37.5％。

Claims (3)

1.一种膨胀岩土改性剂,其特征在于，主要组分按重量百分计：
具活性的金属氧化物Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、CoO、CUO，其中Al2O3为18.6-18.9％，Fe2O为3.7-7.2％，CaO为24.4-26.3％，MgO为4.7-4.9％，CoO为3.5-3.9％，CUO为11.2-12.3％；具活性非金属氧化物SiO2、SeO2，其中SiO2为41.6-41.9％，SeO为3.55-3.61％，成核材料锰渣皮为8.82-8.96％。
2.如权利要求1所述的膨胀岩土改性剂，其特征在于，所述的成核材料锰渣皮的粒度为40-45目，并且含MnO2为54.7-54.9％，Fe2O3为7.55-7.91％，SiO2为37.2-37.5％。
3.一种膨胀岩土改性剂的制备方法，其特征在于，主要按以下步骤进行：
(1)将金属氧化物、非金属氧化物和锰渣皮分别在炉中按1100℃70分钟，1250℃70分钟，1390℃150分钟的顺序焙烧；
(2)将金属氧化物、非金属氧化物和锰渣皮按确定组分和量配置成膨胀岩土改性剂混合毛料；
(3)将配置出的膨胀岩土改性剂混合毛料放置于磨机中粉磨至比表面积大于等于390-400㎡/Kg，得膨胀岩土改性剂成品。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1962521A (zh) * 2006-11-23 2007-05-16 武汉路德科技有限责任公司 膨胀岩土改性剂

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CN1962521A (zh) * 2006-11-23 2007-05-16 武汉路德科技有限责任公司 膨胀岩土改性剂

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
胡晓军: "膨胀土改良技术研究综述", 《合肥学院学报》 *

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