CN108559514B - 一种岩土固化剂及其制备工艺和应用 - Google Patents

一种岩土固化剂及其制备工艺和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种岩土固化剂及其制备工艺和应用。所述岩土固化剂包括以下重量份数的原料：醋丙乳液80‑240份、吡咯烷酮羧酸钠15‑26份、四硼酸钾11‑18份、氰尿酸三钠5‑12份、环烷酸锌6‑15份、甘蔗渣7‑13份、聚合氯化铁5‑10份、藻酸丙二醇酯4‑9份、减水剂1‑3份、纳米氧化镧0.5‑3份。本发明的岩土固化剂与城市建筑挖方及二氧化硅和水泥混合在一起，可起到增强道路结构的作用；提高建筑垃圾资源使用率，降低筑路成本；制备方法简单，有利于工业化生产。

Description

一种岩土固化剂及其制备工艺和应用
技术领域
本发明涉及一种固化剂，具体是一种岩土固化剂及其制备工艺和应用。
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。
在现有城市建设中，由于旧城区以及旧厂房和旧建筑物的不断拆迁和改造，城镇化建设中产生了大量的建筑废渣。现有技术中，这些建筑废渣多通过高成本的分选冲洗在处理等工序进行有效利用或直接填埋处理，不仅造成了企业成本的提高，而且对环境、生态和社会带来了一系列严重问题。
现有技术中也有将上述建筑废渣用于公路建设中，但是在高质量的公路建设中，对公路质量要求极高，这些废渣无法直接使用，而需要添加岩土固化剂，使其满足要求。目前岩土固化剂主要包括氧化钙、二氧化硅、三氧化二氯、氧化镁等，虽然在使用过程中，价格低廉，但是在特定的用途上时，应用性能往往受限。因此，本发明提供一种岩土固化剂及其制备工艺和应用。
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工艺和应用，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种岩土固化剂，包括以下重量份数的原料：醋丙乳液80-240份、吡咯烷酮羧酸钠15-26份、四硼酸钾11-18份、氰尿酸三钠5-12份、环烷酸锌6-15份、甘蔗渣7-13份、聚合氯化铁5-10份、藻酸丙二醇酯4-9份、减水剂1-3份、纳米氧化镧0.5-3份。
作为本发明进一步的方案：包括以下重量份数的原料：醋丙乳液95-168份、吡咯烷酮羧酸钠18-24份、四硼酸钾12-15份、氰尿酸三钠8-10份、环烷酸锌7-13份、甘蔗渣8-11份、聚合氯化铁6-8份、藻酸丙二醇酯5-8份、减水剂1-2份、纳米氧化镧0.8-2份。
作为本发明进一步的方案：包括以下重量份数的原料：醋丙乳液125份、吡咯烷酮羧酸钠21份、四硼酸钾13份、氰尿酸三钠9份、环烷酸锌10份、甘蔗渣9份、聚合氯化铁7份、藻酸丙二醇酯6份、减水剂1.6份、纳米氧化镧1份。
一种岩土固化剂的制备工艺，括以下步骤：
(1)将醋丙乳液与吡咯烷酮羧酸钠、四硼酸钾和环烷酸锌混合，搅拌1-2h，搅拌速度为200-500r/min；
(2)将聚合氯化铁、氰尿酸三钠和藻酸丙二醇酯加入上步所得物中，搅拌25-40min，搅拌速度为350-500r/min；
(3)将甘蔗渣、纳米氧化镧和减水剂加入上步所得物中，搅拌1-2h，搅拌速度为800-1200r/min，即得成品。
作为本发明进一步的方案：步骤(1)搅拌1.5h；步骤(2)搅拌30min；步骤(3)搅拌1.3min。
一种岩土固化剂在公路建设领域中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的岩土固化剂与城市建筑挖方及二氧化硅和水泥混合在一起，可起到增强道路结构的作用；提高建筑垃圾资源使用率，降低筑路成本；制备方法简单，有利于工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种岩土固化剂，包括以下重量份数的原料：醋丙乳液80份、吡咯烷酮羧酸钠15份、四硼酸钾11份、氰尿酸三钠5份、环烷酸锌6份、甘蔗渣7份、聚合氯化铁5份、藻酸丙二醇酯4份、减水剂1份、纳米氧化镧0.5份。
一种岩土固化剂的制备工艺，括以下步骤：(1)将醋丙乳液与吡咯烷酮羧酸钠、四硼酸钾和环烷酸锌混合，搅拌1h，搅拌速度为200r/min；(2)将聚合氯化铁、氰尿酸三钠和藻酸丙二醇酯加入上步所得物中，搅拌25min，搅拌速度为350r/min；(3)将甘蔗渣、纳米氧化镧和减水剂加入上步所得物中，搅拌1h，搅拌速度为800r/min，即得成品。
实施例2
一种岩土固化剂，包括以下重量份数的原料：醋丙乳液240份、吡咯烷酮羧酸钠26份、四硼酸钾18份、氰尿酸三钠12份、环烷酸锌15份、甘蔗渣13份、聚合氯化铁10份、藻酸丙二醇酯9份、减水剂3份、纳米氧化镧3份。
一种岩土固化剂的制备工艺，括以下步骤：(1)将醋丙乳液与吡咯烷酮羧酸钠、四硼酸钾和环烷酸锌混合，搅拌2h，搅拌速度为500r/min；(2)将聚合氯化铁、氰尿酸三钠和藻酸丙二醇酯加入上步所得物中，搅拌40min，搅拌速度为500r/min；(3)将甘蔗渣、纳米氧化镧和减水剂加入上步所得物中，搅拌2h，搅拌速度为1200r/min，即得成品。
实施例3
一种岩土固化剂，包括以下重量份数的原料：醋丙乳液125份、吡咯烷酮羧酸钠21份、四硼酸钾13份、氰尿酸三钠9份、环烷酸锌10份、甘蔗渣9份、聚合氯化铁7份、藻酸丙二醇酯6份、减水剂1.6份、纳米氧化镧1份。
一种岩土固化剂的制备工艺，括以下步骤：(1)将醋丙乳液与吡咯烷酮羧酸钠、四硼酸钾和环烷酸锌混合，搅拌1.5h，搅拌速度为300r/min；(2)将聚合氯化铁、氰尿酸三钠和藻酸丙二醇酯加入上步所得物中，搅拌30min，搅拌速度为400r/min；(3)将甘蔗渣、纳米氧化镧和减水剂加入上步所得物中，搅拌1.3h，搅拌速度为1000r/min，即得成品。
实施例4
一种岩土固化剂，包括以下重量份数的原料：醋丙乳液95份、吡咯烷酮羧酸钠18份、四硼酸钾12份、氰尿酸三钠8份、环烷酸锌7份、甘蔗渣8份、聚合氯化铁6份、藻酸丙二醇酯5份、减水剂1份、纳米氧化镧0.8份。
一种岩土固化剂的制备工艺，括以下步骤：(1)将醋丙乳液与吡咯烷酮羧酸钠、四硼酸钾和环烷酸锌混合，搅拌1.2h，搅拌速度为250r/min；(2)将聚合氯化铁、氰尿酸三钠和藻酸丙二醇酯加入上步所得物中，搅拌32min，搅拌速度为380r/min；(3)将甘蔗渣、纳米氧化镧和减水剂加入上步所得物中，搅拌1.3h，搅拌速度为900r/min，即得成品。
实施例5
一种岩土固化剂，包括以下重量份数的原料：醋丙乳液168份、吡咯烷酮羧酸钠24份、四硼酸钾15份、氰尿酸三钠10份、环烷酸锌13份、甘蔗渣11份、聚合氯化铁8份、藻酸丙二醇酯8份、减水剂2份、纳米氧化镧2份。
一种岩土固化剂的制备工艺，括以下步骤：(1)将醋丙乳液与吡咯烷酮羧酸钠、四硼酸钾和环烷酸锌混合，搅拌1.8h，搅拌速度为450r/min；(2)将聚合氯化铁、氰尿酸三钠和藻酸丙二醇酯加入上步所得物中，搅拌35min，搅拌速度为460r/min；(3)将甘蔗渣、纳米氧化镧和减水剂加入上步所得物中，搅拌1.7h，搅拌速度为1100r/min，即得成品。
对比例1
一种岩土固化剂，包括以下重量份数的原料：醋丙乳液168份、四硼酸钾15份、氰尿酸三钠10份、环烷酸锌13份、甘蔗渣11份、聚合氯化铁8份、藻酸丙二醇酯8份、减水剂2份、纳米氧化镧2份。
一种岩土固化剂的制备工艺，括以下步骤：(1)将醋丙乳液与四硼酸钾和环烷酸锌混合，搅拌1.8h，搅拌速度为450r/min；(2)将聚合氯化铁、氰尿酸三钠和藻酸丙二醇酯加入上步所得物中，搅拌35min，搅拌速度为460r/min；(3)将甘蔗渣、纳米氧化镧和减水剂加入上步所得物中，搅拌1.7h，搅拌速度为1100r/min，即得成品。
对比例2
一种岩土固化剂，包括以下重量份数的原料：醋丙乳液168份、吡咯烷酮羧酸钠24份、四硼酸钾15份、环烷酸锌13份、甘蔗渣11份、聚合氯化铁8份、藻酸丙二醇酯8份、减水剂2份、纳米氧化镧2份。
一种岩土固化剂的制备工艺，括以下步骤：(1)将醋丙乳液与吡咯烷酮羧酸钠、四硼酸钾和环烷酸锌混合，搅拌1.8h，搅拌速度为450r/min；(2)将聚合氯化铁和藻酸丙二醇酯加入上步所得物中，搅拌35min，搅拌速度为460r/min；(3)将甘蔗渣、纳米氧化镧和减水剂加入上步所得物中，搅拌1.7h，搅拌速度为1100r/min，即得成品。
对比例3
一种岩土固化剂，包括以下重量份数的原料：醋丙乳液168份、四硼酸钾15份、环烷酸锌13份、甘蔗渣11份、聚合氯化铁8份、藻酸丙二醇酯8份、减水剂2份、纳米氧化镧2份。
一种岩土固化剂的制备工艺，括以下步骤：(1)将醋丙乳液与四硼酸钾和环烷酸锌混合，搅拌1.8h，搅拌速度为450r/min；(2)将聚合氯化铁和藻酸丙二醇酯加入上步所得物中，搅拌35min，搅拌速度为460r/min；(3)将甘蔗渣、纳米氧化镧和减水剂加入上步所得物中，搅拌1.7h，搅拌速度为1100r/min，即得成品。
实验例
实验组：岩土固化剂的应用方法，为将城市建筑挖方破碎至粒径不大于2cm，再加入本发明实施例5制备的岩土固化剂以及二氧化硅和水泥混合获得混合料；将混合料摊铺、整平、压实。经扫水按照现有工艺养护7天。测得这种道路结构的无线侧抗压强度为3.6兆帕。
对照1组：岩土固化剂的应用方法，为将城市建筑挖方破碎至粒径不大于2cm，再加入本发明对比例1制备的岩土固化剂以及二氧化硅和水泥混合获得混合料；将混合料摊铺、整平、压实。经扫水按照现有工艺养护7天。测得这种道路结构的无线侧抗压强度为1.8兆帕。
对照2组：岩土固化剂的应用方法，为将城市建筑挖方破碎至粒径不大于2cm，再加入本发明对比例2制备的岩土固化剂以及二氧化硅和水泥混合获得混合料；将混合料摊铺、整平、压实。经扫水按照现有工艺养护7天。测得这种道路结构的无线侧抗压强度为2.1兆帕。
对照3组：岩土固化剂的应用方法，为将城市建筑挖方破碎至粒径不大于2cm，再加入本发明对比例3制备的岩土固化剂以及二氧化硅和水泥混合获得混合料；将混合料摊铺、整平、压实。经扫水按照现有工艺养护7天。测得这种道路结构的无线侧抗压强度1.6兆帕。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (5)

1.一种岩土固化剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料：醋丙乳液80-240份、吡咯烷酮羧酸钠15-26份、四硼酸钾11-18份、氰尿酸三钠5-12份、环烷酸锌6-15份、甘蔗渣7-13份、聚合氯化铁5-10份、藻酸丙二醇酯4-9份、减水剂1-3份、纳米氧化镧0.5-3份；所述的岩土固化剂的制备工艺，包括以下步骤：
(1)将醋丙乳液与吡咯烷酮羧酸钠、四硼酸钾和环烷酸锌混合，搅拌1-2h，搅拌速度为200-500r/min；
(2)将聚合氯化铁、氰尿酸三钠和藻酸丙二醇酯加入上步所得物中，搅拌25-40min，搅拌速度为350-500r/min；
(3)将甘蔗渣、纳米氧化镧和减水剂加入上步所得物中，搅拌1-2h，搅拌速度800-1200r/min，即得成品。
2.根据权利要求1所述的岩土固化剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料：醋丙乳液95-168份、吡咯烷酮羧酸钠18-24份、四硼酸钾12-15份、氰尿酸三钠8-10份、环烷酸锌7-13份、甘蔗渣8-11份、聚合氯化铁6-8份、藻酸丙二醇酯5-8份、减水剂1-2份、纳米氧化镧0.8-2份。
3.根据权利要求1所述的岩土固化剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料：醋丙乳液125份、吡咯烷酮羧酸钠21份、四硼酸钾13份、氰尿酸三钠9份、环烷酸锌10份、甘蔗渣9份、聚合氯化铁7份、藻酸丙二醇酯6份、减水剂1.6份、纳米氧化镧1份。
4.根据权利要求1所述的岩土固化剂的制备工艺，其特征在于，步骤(1)搅拌1.5h；步骤(2)搅拌30min；步骤(3)搅拌1.3h。
5.一种根据权利要求1-3任一所述的岩土固化剂在公路建设领域中的应用。
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