CN110041021B - 环保土壤固化剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保土壤固化剂及其制备方法,包括:造纸污泥30份、矿渣粉15份、聚丙烯酸钠32份、丙三醇36份、磺化油26份、激发剂18份、氧化剂9份、分散剂10份、高分子添加剂2份、表面活性剂0.6份、木质素纤维4份、胺基硅醇10份、吸水剂3‑6份;本发明的环保土壤固化剂可处理范围广,得到的固化土壤硬度均处于较高的范围,且耐久度高、抗渗透性强,抗水性能较好,固化剂的生产成本低且环保无污染。

Description

环保土壤固化剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及道路建设领域。更具体地说,本发明涉及一种环保土壤固化剂及其制备方法。
背景技术
自然界中的某些特殊土体自身强度低,性能不稳定,遇水和失水有膨胀和收缩等性能,不能直接作为工程建设的建筑材料。随着工程建设的快速推进,对砂、石等建筑材料的需求越来越大,进而对自然环境的破坏越来越严重,导致砂石资源日渐贫乏。此外,传统的水泥土和石灰土虽然具有良好的强度、水稳性和抗冻性能,已在很多工程中得到了广泛应用。但是,水泥土往往收缩较大,开裂风险较高,石灰土则早期强度低、发展慢,且水泥和石灰对塑性指数高的黏土、有机土和盐渍土固化效果较差,甚至有时无固化作用,因此土壤固化剂由此产生。
土壤固化剂是一种由多种无机、有机材料合成的用以固化各类土壤的新型节能环保工程材料,在外部压力作用下,土壤颗粒间距离小,并将发生一系列的物理和化学反应来达到改善接触面特征、填充颗粒间空隙和产生新物质凝聚土壤颗粒的作用。
其中,离子类土壤固化剂在实际应用中因其用量少、易于运输、施工方便、对土的适应性强等优点被广泛应用,但也存在固化后的土壤强度不同、耐久度差、抗渗透性低,抗水性能较差等缺点,因此在CN106566556A所述的第一代离子类固化剂的基础上对产品进行改进。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题,并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种环保土壤固化剂及其制备方法,本发明环保土壤固化剂可处理范围广,得到的固化土硬度均有较高的范围,且使用寿命长,渗透性高、能有效防止有害物质泄漏,且该产品是弱碱性对环境无污染。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点,提供了一种环保土壤固化剂,包括以下质量份数的组分:
造纸污泥30份、矿渣粉15份、聚丙烯酸钠32份、丙三醇36份、磺化油26份、激发剂18份、氧化剂9份、分散剂10份、高分子添加剂2份、表面活性剂0.6份、木质素纤维4份、胺基硅醇10份、吸水剂3-6份。
优选的是,所述高分子添加剂为黄原胶、芦荟凝胶、沙蒿胶中的其中一种。
优选的是,所述表面活性剂为脂肪酸甘油酯,吸水剂为含水硅酸镁。
优选的是,所述激发剂为硫酸钠,氧化剂为高锰酸钾,分散剂为金属皂类。
优选的是,所述矿渣粉的粒径为3μm。
优选的是,所述聚丙烯酸钠分子量在800000以上。
环保土壤固化剂的制备方法,具体步骤如下:
步骤一、将从造纸厂回收的污泥与硫酸铁按照重量份比为96:4的比例进行量取,加入至一除水搅拌一体机中,采用所述除水搅拌一体机混合、搅拌均匀、除水操作,得到回收污泥,其中,从造纸厂回收污泥的含水量为80~85%,得到的造纸污泥的含水量为30%-50%,所述除水搅拌机包括:
外壳,其顶部设有进料口,在所述外壳内,一与所述外壳内壁固接的出水板将所述外壳内的空间分隔为上部和下部,所述出水板倾斜设置,所述出水板的倾斜角度为10°,所述外壳侧壁上靠近所述出水板的最低处设有出水孔,所述外壳的顶面设有多个出气孔,所述出气孔的上方覆设有活性炭包除味剂;
筛网筒,其两端部封口且水平设置在所述上部,所述筛网筒的壁上间隔均匀的设有筛网孔,一螺杆设置在所述筛网筒内且与所述筛网筒的中心轴同轴,所述螺杆的直径略小于所述筛网筒的内径,所述螺杆的一端穿出所述筛网筒和所述外壳与一主电机驱动连接;所述筛网筒靠近一端部的侧壁上设有进料口,所述进料口位于所述螺杆的输料上游,所述进料口与一进料导管一端连接,所述进料导管另一端贯穿所述外壳顶面伸出至所述外壳外,所述筛网筒靠近另一端部的侧壁上设有出泥口,所述出泥口位于所述螺杆的输料下游;
其中,所述外壳上靠近所述筛网孔出泥口的侧壁上贯穿设有进风口,所述进风口与一热风机的出风口连通,以输送热空气;所述外壳上靠近所述筛网孔进料口的内侧壁上设有多组风扇;
步骤二、将上述重量份的造纸污泥、矿渣粉、石膏、聚丙烯酸钠、胺基硅醇、丙三醇、磺化油、激发剂和氧化剂用所述除水搅拌一体机进行混合,搅拌均匀,搅拌速率为300r/min,得到组分A,其中,进行混合,搅拌均匀用的是所述除水搅拌一体机中的一A组分搅拌室,所述A组分搅拌室设置在所述下部,所述A组分搅拌室侧壁上部设有一第一混料进口,A组分进料管贯穿所述外壳与所述第一混料进口连接,所述A组分搅拌室的上部设有一污泥进口,一污泥导管贯穿所述出水板一端与所述污泥进口连接,另一端与所述出泥口连接,所述A组分搅拌室的中心处设有竖直的第一搅拌杆,所述第一搅拌杆上设置有搅拌叶,所述第一搅拌杆的一端穿出所述A组分搅拌室与一第一电机驱动连接;
将上述重量份的高分子添加剂、木质素纤维、吸水剂、表面活性剂和分散剂用所述除水搅拌一体机进行混合搅拌均匀,搅拌速率为300r/min,得到组分B,其中,进行混合搅拌均匀利用的是所述除水搅拌一体机中的一B组分搅拌室,所述B组分搅拌室设置在所述下部,所述B组分搅拌室侧壁上部设有一第二混料进口,B组分进料管贯穿所述外壳与所述第二混料进口连接,所述B组分搅拌室的中心处设有竖直的第二搅拌杆,所述第二搅拌杆上设置有搅拌叶,所述第二搅拌杆的一端穿出所述B组分搅拌室与一第二电机驱动连接;
步骤三、在60℃的环境下,将上述组分A和组分B用所述除水搅拌一体机进行混合搅拌均匀,搅拌速率为300r/min,搅拌30min得到环保土壤固化剂,所述除水搅拌一体机还包括一混合室,所述混合室设置在所述A组分搅拌室和所述B组分搅拌室的正下方,位于所述下部;所述混合室与所述A组分搅拌室通过一第一连接管连通,与所述B组分搅拌室通过一第二连接管连通,所述混合室的侧壁底部设有固化剂出口,所述固化剂出口与一出料导管连接,所述出料导管贯穿所述外壳延伸至所述外壳外;所述混合室内设有竖直的转杆,所述转杆的一端穿出所述混合室与第三电机的输出轴转动连接,所述转杆侧壁上,沿所述转杆的周向及长度方向,设有螺旋形的螺片,螺片上间隔均匀的设有多个通孔,每一通孔内嵌设有一个转动折板,所述转动折板通过旋转轴与所述螺片转动连接,所述混合室的外壁上还包设有一层电加热层,所述电加热层的温度设置为60℃。
本发明至少包括以下有益效果:
第一、在现有的离子土壤固化剂的基础上,对配方进行改良,通过添加造纸污泥和矿渣粉来保证固化后的各类土壤均具有良好的硬度,符合路面施工要求,而且原料环保,对动植物无害;
第二、在现有的离子土壤固化剂的基础上,添加聚丙烯酸钠和胺基硅醇,提高离子型土壤固化剂的使用寿命,使固化剂固化后的土壤能够保持更长的时间;聚丙烯酸钠的化学性质稳定,耐热,久存黏度变化极小,即使在高温下,也极为稳定,能够较好的弥补现有的离子土壤固化剂使用寿命不长的缺点,胺基硅醇上的硅羟基容易与土壤上的硅羟基进行所述,将土壤的亲水性转变成憎水性,因此与离子型土壤固化剂的作用过程类似,因此不会产生其它较大的化学反应和冲突,能够良好的进行兼容;
第三、添加吸水剂,且将含水硅酸镁作为吸水剂对土壤中的含水量进行调节,提高吸水强度,增强聚丙烯酸钠在土壤中的成膜性能,此外含水硅酸镁还能够与土壤中的钠钾离子发生置换,促进土壤固化后的稳定性,使到的土壤硬度较为统一;
第四、采用除水搅拌一体机对进行环保土壤固化剂的制备,一方面,保证了A组分与B组分的搅拌程度相同,且混合时方便操作,混合室的搅拌采用螺片,且在螺片上设有多个转动折板,在螺片转动时,转动折板产生多个细小的漩涡使土壤固化剂中的粉料和液体料混合的更均匀,保证土壤固化剂在使用后的土壤硬度各处相同;另一方面在进行污泥除水处理过程中,通过设置小风扇使鼓入的热风在除水搅拌一体机的上部形成循环热气流,保证造纸污泥的除水效率。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明的其中一种技术方案所述除水搅拌一体机的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
<实施例1>
一种环保土壤固化剂,包括:
造纸污泥30份、矿渣粉15份、聚丙烯酸钠32份、丙三醇36份、磺化油26份、激发剂18份、氧化剂9份、分散剂10份、高分子添加剂2份、表面活性剂0.6份、木质素纤维4份、胺基硅醇10份、吸水剂5份;
具体的制备方法为:将上述重量份的造纸污泥30份、矿渣粉15份、聚丙烯酸钠32份、丙三醇36份、磺化油26份、激发剂18份、氧化剂9份、分散剂10份、高分子添加剂2份、表面活性剂0.6份、木质素纤维4份、胺基硅醇10份、吸水剂5份,搅拌混合均匀得到环保土壤固化剂;
其中,所述激发剂为氯化钠,氧化剂为硫酸酐,分散剂为石蜡,高分子添加剂为聚丙烯酰胺,表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠,吸水剂为硫酸钠。
<实施例2>
一种环保土壤固化剂,包括:
造纸污泥30份、矿渣粉15份、聚丙烯酸钠32份、丙三醇36份、磺化油26份、激发剂18份、氧化剂9份、分散剂10份、高分子添加剂2份、表面活性剂0.6份、木质素纤维4份、胺基硅醇10份、吸水剂3份;
具体的制备方法为:将上述重量份的造纸污泥30份、矿渣粉15份、聚丙烯酸钠32份、丙三醇36份、磺化油26份、激发剂18份、氧化剂9份、分散剂10份、高分子添加剂2份、表面活性剂0.6份、木质素纤维4份、胺基硅醇10份、吸水剂3份,搅拌混合均匀得到环保土壤固化剂;
其中,所述激发剂为硫酸钠,氧化剂为高锰酸钾,分散剂为金属皂类,高分子添加剂为沙蒿胶,表面活性剂为脂肪酸甘油酯,吸水剂为含水硅酸镁。
<实施例3>
一种环保土壤固化剂,包括:
造纸污泥30份、矿渣粉15份、聚丙烯酸钠32份、丙三醇36份、磺化油26份、激发剂18份、氧化剂9份、分散剂10份、高分子添加剂2份、表面活性剂0.6份、木质素纤维4份、胺基硅醇10份、吸水剂4份;
具体的制备方法为:将上述重量份的造纸污泥30份、矿渣粉15份、聚丙烯酸钠32份、丙三醇36份、磺化油26份、激发剂18份、氧化剂9份、分散剂10份、高分子添加剂2份、表面活性剂0.6份、木质素纤维4份、胺基硅醇10份、吸水剂4份,搅拌混合均匀得到环保土壤固化剂;
其中,所述激发剂为硫酸钠,氧化剂为高锰酸钾,分散剂为金属皂类,高分子添加剂为芦荟胶,表面活性剂为脂肪酸甘油酯,吸水剂为含水硅酸镁。
<实施例4>
造纸污泥30份、矿渣粉15份、聚丙烯酸钠32份、丙三醇36份、磺化油26份、激发剂18份、氧化剂9份、分散剂10份、高分子添加剂2份、表面活性剂0.6份、木质素纤维4份、胺基硅醇10份、吸水剂6份;
其中,所述激发剂为硫酸钠,氧化剂为高锰酸钾,分散剂为金属皂类,高分子添加剂为芦荟胶,表面活性剂为脂肪酸甘油酯,吸水剂为含水硅酸镁,矿渣粉的粒径为3μm,聚丙烯酸钠分子量在800000以上;
具体的制备方法为:
步骤一、将从造纸厂回收的污泥与硫酸铁按照重量份比为96:4的比例进行量取,加入至一除水搅拌一体机中,采用所述除水搅拌一体机混合、搅拌均匀、除水操作,得到回收污泥,其中,从造纸厂回收污泥的含水量为80~85%,得到的造纸污泥的含水量为30%-50%,如图1所示,所述除水搅拌机包括:
外壳1,其顶部设有进料口2,在所述外壳1内,一与所述外壳1内壁固接的出水板将所述外壳1内的空间分隔为上部和下部,所述出水板倾斜设置,所述出水板的倾斜角度为10°,所述外壳1和所述出水板均为绝缘材质,所述外壳1侧壁上靠近所述出水板的最低处设有出水孔9,所述出水孔9处还连有出水管,所述外壳1的顶面设有多个出气孔,多个出气孔间隔均匀设置,所述出气孔的上方覆设有活性炭包除味剂21,以除造纸污泥的异味;
筛网筒3,其两端部封口且水平设置在所述上部,所述筛网筒3通过多根支撑杆与所述外壳1的内壁固接,所述筛网筒3的壁上间隔均匀的设有筛网孔,该筛网孔的直径为50μm,以达到仅漏出污泥中的水的作用,一螺杆5设置在所述筛网筒3内且与所述筛网筒3的中心轴同轴,所述螺杆5的长度略大于所述筛网筒3的长度,所述螺杆5的直径略小于所述筛网筒3的内径,所述螺杆5的一端穿出所述筛网筒3和所述外壳1与一主电机7的输出轴驱动连接,所述主电机7通过支架挂设在所述外壳1的侧壁上另一端穿出所述筛网筒3与所述外壳1的内壁转动连接;所述筛网筒3靠近一端部的侧壁上设有进料口2,所述进料口2位于所述螺杆5的输料上游,所述进料口2与一进料导管一端连接,所述进料导管另一端贯穿所述外壳1顶面伸出至所述外壳1外以供进料,所述筛网筒3靠近另一端部的侧壁上设有出泥口,所述出泥口位于所述螺杆5的输料下游;
其中,所述外壳1上靠近所述筛网孔出泥口的侧壁上贯穿设有进风口4,所述进风口4与一热风机的出风口连通,以输送热空气;所述外壳1上靠近所述筛网孔进料口2的内侧壁上设有多组风扇6,所述风扇6均通过电机驱动,电机可以设置在所述外壳1的侧壁上;通过螺杆5转动,含水量高的污泥在所述筛网筒3内一方面通过循环的热气进行除水,另一方面通过螺杆5的挤压进行除水,采用两种方式同时进行的手段实现除水操作;
步骤二、将上述重量份的造纸污泥、矿渣粉、石膏、聚丙烯酸钠、胺基硅醇、丙三醇、磺化油、激发剂和氧化剂用所述除水搅拌一体机进行混合,搅拌均匀,搅拌速率为300r/min,得到组分A,其中,进行混合、搅拌均匀用的是所述除水搅拌一体机中的一A组分搅拌室12,所述A组分搅拌室12设置在所述下部,所述A组分搅拌室12上部侧壁设有一第一混料进口,一A组分进料管一端位于所述外壳1外,另一端贯穿所述外壳1与所述第一混料进口连接以进A组分的其它原料,所述A组分搅拌室12的上部设有一污泥进口,一污泥导管8贯穿所述出水板一端与所述污泥进口连接,另一端与所述出泥口连接,所述A组分搅拌室12的中心处设有竖直的第一搅拌杆,所述第一搅拌杆上设置有A组分搅拌室12,所述第一搅拌杆的一端穿出所述A组分搅拌室12与一第一电机驱动连接,所述第一电机可以通过支撑架设置在所述外壳1的外侧壁上;
将上述重量份的高分子添加剂、木质素纤维、吸水剂、表面活性剂和分散剂用所述除水搅拌一体机进行混合搅拌均匀,搅拌速率为300r/min,得到组分B,其中,进行混合搅拌均匀利用的是所述除水搅拌一体机中的一B组分搅拌室11,所述B组分搅拌室11设置在所述下部,所述B组分搅拌室11侧壁上部设有一第二混料进口,一出水孔9一端位于所述外壳1外,另一端贯穿所述外壳1与所述第二混料进口连接以进B组分原料,所述B组分搅拌室11的中心处设有竖直的第二搅拌杆,所述第二搅拌杆上设置有搅拌叶13,所述第二搅拌杆的一端穿出所述B组分搅拌室11与一第二电机驱动连接,所述第二电机可以通过支撑架设置在所述外壳1的外侧壁上,驱动连接方式为现有技术,此处不进行赘述;
步骤三、在60℃的环境下,将上述组分A和组分B用所述除水搅拌一体机进行混合搅拌均匀,搅拌速率为300r/min,搅拌30min得到环保土壤固化剂,所述除水搅拌一体机还包括一混合室15,所述混合室15设置在所述A组分搅拌室12和所述B组分搅拌室11的正下方,位于所述下部;所述混合室15与所述A组分搅拌室12通过一第一连接管20连通,与所述B组分搅拌室11通过一第二连接管连通,所述混合室15的侧壁底部设有固化剂出口19,所述固化剂出口19与一出料导管一端连接,所述出料导管另一端贯穿所述外壳1延伸至所述外壳1外以供出料;所述混合室15内设有竖直的转杆18,所述转杆18的一端穿出所述混合室15与第三电机的输出轴转动连接,所述转杆18侧壁上,沿所述转杆18的周向及长度方向,固接有螺旋形的螺片16,螺片16的面上间隔均匀的设有多个通孔,每一通孔内嵌设有一个转动折板17,所述转动折板17略小于所述通孔,所述转动折板17通过一旋转轴与所述螺片16转动连接,所述混合室15的外壁上还包设有一层电加热层,所述电加热层为现有的电加热装置,所述电加热层的温度设置为60℃;
其中,具体的使用过程为,首先打开除水搅拌一体机的主电机7的开关,打开热风机的开关使所述筛网筒3内的热气达到100℃以上,以对造纸厂回收的污泥进行挤压除水,然后向所述进料口2处添加污泥,污泥在所述筛网筒3内进行干燥脱水操作,当所述出水孔9的出水量变少时,取样对造纸污泥含水量进行检测,当含水量为35~50区间时,开始进行下一步骤,将配好的A组分的原料和污泥放入A组分搅拌室12,B组分的原料放入B组分搅拌室11,分别进行搅拌,调整第一电机和第二电机的转速,使第一搅拌杆和第二搅拌杆的转速相同,均为300r/min,搅拌30-40min,待所有A组分和B组分都混合均匀时,先预热混合室15,使混合室15的温度达到60℃,所述A组分搅拌室12和所述B组分搅拌室11与所述混合室15连通的出口处均设有电磁阀,当温度达到60℃后,打开相应的电磁阀的开关,使A组分和B组分都能够进入至混合室15内,打开第三电机的开关,进行搅拌混合操作,在搅拌过程中,所述螺片16上的转动折板17转动形成细小的漩涡流,使所述A组分和B组分混合搅拌均匀,第三电机的搅拌速率调整为300r/min,搅拌30min得到环保土壤固化剂,采用该技术方案,一方面,保证了A组分与B组分的搅拌程度相同,且混合时方便操作,混合室15的搅拌采用螺片16,且在螺片16上设有多个转动折板17,在螺片16转动时,转动折板17产生多个细小的漩涡使土壤固化剂中的粉料和液体料混合的更均匀,保证土壤固化剂在使用后的土壤硬度各处相同;另一方面在进行污泥除水处理过程中,通过设置小风扇6使鼓入的热风在除水搅拌一体机的上部形成循环热气流,保证造纸污泥的除水效率。
<对比例1>
第一代土壤固化剂包括:丙三醇37%,磺化油24%,硫酸钠13%,硫酸酐12%,阴离子纤维素7%,水玻璃7%在60℃环境下混合均匀得到。
<对比例2>
其它组分与实施例1的重量份相等,但不添加胺基硅醇,制备方法与实施例1的制备方法相同。
<对比例3>
其它组分与实施例1的重量份相等,但不添加造纸污泥和矿渣粉,制备方法与实施例1的制备方法相同。
实验例:
样品制备:
样品1为土砂,样品2为粉煤灰,样品3为市政污泥;
具体实验方法为:
取实施例1-4的环保土壤固化剂分别与样品1、样品2和样品3按照重量份比1:1000的比例进行混合,搅拌均匀后,制成直径(50mm)×高(50mm)的圆柱体试件,用千斤顶静压成型,放入标准养护箱中养护到相应的龄期,取出后晾干进行性能检测;
一、不同材质的土壤固化后固化土性能检测;
表1
由表1可得,实施例1-4的环保固化剂对土砂、粉煤灰、市政污泥均具有良好的固化效果,且固化后的固化土最大干密度相差不大,28d无侧限抗压强度的结果较好,均大于7MPa,符合《公路路基施工技术规范》(JTG F10-2006)的要求,而且本发明技术人员后期也针对煤矸石和建筑垃圾的土壤样品进行过对比试验,实验效果也十分良好,符合《公路路基施工技术规范》,因数据过多仅罗列表1所述的样品数据;在现有的离子土壤固化剂的基础上,对配方进行改良,通过添加造纸污泥和矿渣粉来保证固化后的各类土壤均具有良好的硬度,而且原料环保,对动植物无害;
对比实施例1-4的28d无侧限抗压强度,数据逐渐增大,说明通过采用除水搅拌一体机使得环保固化剂的各组分混合的更为均匀,对样品土壤的固化效果也更为均匀,不会出现部分区域硬度大,部分区域硬度小的问题存在,使固化后的土壤整体强度更高;
对比实施例1-4的28d浸水失水率可以看出,固化剂固化后的土壤整体吸水率较低,固化土对水有较大抗性,实施例1-4的样品的浸水失水率减少,含水硅酸镁的效果比硫酸钠要强。
二、防渗水性能测试:
将实施例1-4和对比例1-3的环保土壤固化剂对3种样品土壤进行固化,将固化后的土壤作为道路填料进行模拟施工,按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTG)T0860-2009条对模拟施工的道路填料进行抗冲刷实验,结果如表2所示:
表2
从表2可以看出,采用本发明的环保土壤固化剂处理的土壤经冲刷后,实实例1-4的质量损失在5%-7%之间,二对比例1-3的质量损失率均超过了7%处于较好水平,具有较好的抗冲刷性能,显示出较强的抗渗透性和耐水性。
三、使用耐久性能测试:
对样品进行干湿循环试验和冻融循环试验,并对试验前后的样品测试无侧限抗压强度,每项试验做6次平行试验;
干湿循环试验:
将龄期为7d的试件分为两组,一组继续养护至28d;另一组在70℃的烘箱里烘24h,然后在水浴槽中放置24h,温度设为(22±1)℃。此过程为一个干湿循环过程,即2天一个干湿循环。28d则进行10次干湿循环;
冻融循环试验:
将试件养护至28d龄期,然后将试件分为两组,其中一组为对照组,进行无侧限抗压试验,另外一组进行冻融循环试验,一次冻融循环包括在-18℃下冻结16 0h,然后再(20±1)℃的溶解水槽中融化8h,保证水面高出试件2cm;溶洞循环10次后进行无侧限抗压强度试验;
具体试验结果见表3:
表3
通过表3的数据可知,对比实施例1-4和对比例3,实施例1-4的样品均具有良好的抗干湿循环和抗冻融的能力,即显示出较高的耐久性能,而对比例1的耐久性能就相对弱很多,对比例2和对比例3的整体无限抗侧压性能均小于实施例1-4,且对比例3的数值比对比例2的还要小,表明添加胺基硅醇,可以提高离子型土壤固化剂的使用寿命,使固化剂固化后的土壤能够保持更长的时间,通过添加造纸污泥和矿渣粉来保证固化后的各类土壤均具有良好的硬度。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。

Claims (7)

1.环保土壤固化剂,其特征在于,包括以下质量份数的组分:
造纸污泥30份、矿渣粉15份、聚丙烯酸钠32份、丙三醇36份、磺化油26份、激发剂18份、氧化剂9份、分散剂10份、高分子添加剂2份、表面活性剂0.6份、木质素纤维4份、胺基硅醇10份、吸水剂3-6份。
2.如权利要求1所述的环保土壤固化剂,其特征在于,所述高分子添加剂为黄原胶、芦荟凝胶、沙蒿胶中的其中一种。
3.如权利要求1所述的环保土壤固化剂,其特征在于,所述表面活性剂为脂肪酸甘油酯,吸水剂为含水硅酸镁。
4.如权利要求1所述的环保土壤固化剂,其特征在于,所述激发剂为硫酸钠,氧化剂为高锰酸钾,分散剂为金属皂类。
5.如权利要求1所述的环保土壤固化剂,其特征在于,所述矿渣粉的粒径为3μm。
6.如权利要求1所述的环保土壤固化剂,其特征在于,所述聚丙烯酸钠分子量在800000以上。
7.如权利要求1所述的环保土壤固化剂的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:
步骤一、将从造纸厂回收的污泥与硫酸铁按照重量份比为96:4的比例进行量取,加入至一除水搅拌一体机中,采用所述除水搅拌一体机混合、搅拌均匀、除水操作,得到回收污泥,其中,从造纸厂回收污泥的含水量为80~85%,得到的造纸污泥的含水量为30%-50%,所述除水搅拌一体机包括:
外壳,其顶部设有进料口,在所述外壳内,一与所述外壳内壁固接的出水板将所述外壳内的空间分隔为上部和下部,所述出水板倾斜设置,所述出水板的倾斜角度为10°,所述外壳侧壁上靠近所述出水板的最低处设有出水孔,所述外壳的顶面设有多个出气孔,所述出气孔的上方覆设有活性炭包除味剂;
筛网筒,其两端部封口且水平设置在所述外壳内的上部,所述筛网筒的壁上间隔均匀的设有筛网孔,一螺杆设置在所述筛网筒内且与所述筛网筒的中心轴同轴,所述螺杆的直径略小于所述筛网筒的内径,所述螺杆的一端穿出所述筛网筒和所述外壳与一主电机驱动连接;所述筛网筒靠近一端部的侧壁上设有进料口,所述进料口位于所述螺杆的输料上游,所述进料口与一进料导管一端连接,所述进料导管另一端贯穿所述外壳顶面伸出至所述外壳外,所述筛网筒靠近另一端部的侧壁上设有出泥口,所述出泥口位于所述螺杆的输料下游;
其中,所述外壳上靠近所述筛网孔出泥口的侧壁上贯穿设有进风口,所述进风口与一热风机的出风口连通,以输送热空气;所述外壳上靠近所述筛网孔进料口的内侧壁上设有多组风扇;
步骤二、将上述重量份的造纸污泥、矿渣粉、聚丙烯酸钠、胺基硅醇、丙三醇、磺化油、激发剂和氧化剂用所述除水搅拌一体机进行混合,搅拌均匀,搅拌速率为300r/min,得到组分A,其中,进行混合,搅拌均匀用的是所述除水搅拌一体机中的一A组分搅拌室,所述A组分搅拌室设置在所述外壳内的下部,所述A组分搅拌室侧壁上部设有一第一混料进口,A组分进料管贯穿所述外壳与所述第一混料进口连接,所述A组分搅拌室的上部设有一污泥进口,一污泥导管贯穿所述出水板一端与所述污泥进口连接,另一端与所述出泥口连接,所述A组分搅拌室的中心处设有竖直的第一搅拌杆,所述第一搅拌杆上设置有搅拌叶,所述第一搅拌杆的一端穿出所述A组分搅拌室与一第一电机驱动连接;
将上述重量份的高分子添加剂、木质素纤维、吸水剂、表面活性剂和分散剂用所述除水搅拌一体机进行混合搅拌均匀,搅拌速率为300r/min,得到组分B,其中,进行混合搅拌均匀利用的是所述除水搅拌一体机中的一B组分搅拌室,所述B组分搅拌室设置在所述外壳内的下部,所述B组分搅拌室侧壁上部设有一第二混料进口,B组分进料管贯穿所述外壳与所述第二混料进口连接,所述B组分搅拌室的中心处设有竖直的第二搅拌杆,所述第二搅拌杆上设置有搅拌叶,所述第二搅拌杆的一端穿出所述B组分搅拌室与一第二电机驱动连接;
步骤三、在60℃的环境下,将上述组分A和组分B用所述除水搅拌一体机进行混合搅拌均匀,搅拌速率为300r/min,搅拌30min得到环保土壤固化剂,所述除水搅拌一体机还包括一混合室,所述混合室设置在所述A组分搅拌室和所述B组分搅拌室的正下方,位于所述外壳内的下部;所述混合室与所述A组分搅拌室通过一第一连接管连通,与所述B组分搅拌室通过一第二连接管连通,所述混合室的侧壁底部设有固化剂出口,所述固化剂出口与一出料导管连接,所述出料导管贯穿所述外壳延伸至所述外壳外;所述混合室内设有竖直的转杆,所述转杆的一端穿出所述混合室与第三电机的输出轴转动连接,所述转杆侧壁上,沿所述转杆的周向及长度方向,设有螺旋形的螺片,螺片上间隔均匀的设有多个通孔,每一通孔内嵌设有一个转动折板,所述转动折板通过旋转轴与所述螺片转动连接,所述混合室的外壁上还包设有一层电加热层,所述电加热层的温度设置为60℃。
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