CN111233369A - 一种纳米离子复合渣土固化剂的制备 - Google Patents

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马孟超
刘乐
刘明乐
王凯
李可运
杨春霞
陶文宏
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • C04B40/0039—Premixtures of ingredients

Abstract

本发明涉及岩土工程领域，一种纳米离子复合渣土固化剂，其为液体固化剂，固含量在30％～70％，溶剂为水，该固化剂溶质含减水组分为木质素磺酸盐、萘磺酸盐、脂肪族类磺酸盐中的一种或其组合；增强组分为硫酸钠、氯化镁、氯化钙、硫酸铁中的一种或其组合；激发组分为氯化铵、碳酸钠、氢氧化钙中的一种或其组合；改性组分为硅烷偶联剂类中的一种或其组合。本发明的渣土固化剂为液体固化剂，可以使松散的渣土得到固化，可以提高它的强度、耐久性和稳定性，可以使得大量的建筑渣土得到合理的利用，使的建筑渣土变废为保，不仅保护了环境，还节约了资源，符合我国可持续发展的战略要求。

Description

一种纳米离子复合渣土固化剂的制备
技术领域
本发明涉及岩土工程领域，涉及一种渣土固化剂和该种固化剂制备方法。
背景技术
随着我国城市化进程的不断加快，建筑行业进入高速发展的阶段，随之而来不可避免的会产生大量的建筑渣土，我国每年产生的建筑渣土已经达到数十亿立方以上，而且还在逐年上升。
我国目前处理建筑渣土的方法过于局限单一，大量的渣土被乱堆乱放，建设渣土收纳场仅能暂时储存渣土，如不能有效利用，仍然会浪费大量的土地资源，更重要的是还会造成环境污染。大量渣土的填埋、外运、漏天堆放不仅破坏环境，也会带来很大的安全隐患，因此如何的处理渣土成为一个重大的社会问题。
渣土固化剂的引入可以使松散的渣土得到固化，可以提高它的强度、耐久性和稳定性，可以使得大量的建筑渣土得到合理的利用，可以使建筑渣土变废为保，不仅保护了环境，还节约了资源，符合我国可持续发展的战略要求。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种液体渣土固化剂，本发明提供的渣土固化剂溶质含种固化剂配合一定量的水泥、石膏、矿粉等来固化渣土，可以明显提高土体的抗压强度、抗裂性和水稳定性。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种纳米离子复合渣土固化剂，所述纳米离子复合渣土固化剂为液体固化剂，固含量在30％～70％，溶剂为水，该固化剂溶质含有减水组分、增强组分、激发组分和改性组分；
其中减水组分为木质素磺酸盐、萘磺酸盐、脂肪族类磺酸盐中的一种或其组合；
所述增强组分为硫酸钠、氯化镁、氯化钙、硫酸铁中的一种或其组合；
所述激发组分为氯化铵、碳酸钠、氢氧化钙中的一种或其组合；
所述改性组分为硅烷偶联剂类中的一种或其组合。
作为优选的，所述纳米离子复合渣土固化剂的固含量为40％～50％。
作为优选的，所述减水组分为木质素磺酸盐和萘磺酸盐的组合。
作为优选的，所述增强组分氯化镁和氯化钙的组合、或硫酸钠和硫酸铁的组合。
作为优选的，所述激发组分为氯化铵。
作为优选的，包括相对于100重量份的渣土固化剂溶质，所述减水组分5-15重量份，增强组分20-40重量份，激发组分30-70重量份，改性组分1-4重量份。
使用本发明的有益效果是：
本发明的渣土固化剂为液体固化剂，可以使松散的渣土得到固化，可以提高它的强度、耐久性和稳定性，可以使得大量的建筑渣土得到合理的利用，使的建筑渣土变废为保，不仅保护了环境，还节约了资源，符合我国可持续发展的战略要求。
具体实施方式
为使本技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本技术方案进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而不是要限制本技术方案的范围。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供了一种液体渣土固化剂，固含量30％～70％，溶剂为水，其中以溶质计，相对于100重量份的渣土固化剂溶质，所述减水组分5-15重量份，增强组分20-40重量份，激发组分30-70重量份，改性组分1-4重量份。
在本发明中，所述减水组分为木质素磺酸盐、萘磺酸盐、脂肪族类磺酸盐中至少一种，优选为木质素磺酸盐和萘磺酸盐，本发明对所述减水组分的来源没有特别的限定，可以通过常规的商购手段获得。
在本发明中，所述增强组分为硫酸钠、氯化钙、氯化镁、硫酸铁等中的一种或几种组合，本发明对所述增强组分来源没有特别的限定，都是可以通过常规商购手段买来的工业级别的无机盐。
在本发明中，所述激发组分为氯化铵、碳酸钠、氯化钙等中的一种或几种组合，本发明对所述激发组分没有特别的限制，都是可以通过常规商购手段买来的工业级别的无机盐。
在本发明中，所述改性组分为硅烷偶联剂类中的一种或几种组合，本发明对所述改性组分没有特别的限定，都是可以通过常规商购手段买来的。
下面结合具体实施例子对本发明进一步说明。
实施例1
一种纳米离子复合渣土固化剂，按质量份计，其原料配方如下：木质素磺酸盐4份、氯化钙8份、氯化镁4份、氯化铵23.2份、KH-550硅烷偶联剂0.8份、水60份。按以上份数先将氯化铵溶于水中，再将氯化钙、氯化镁、木质素磺酸盐、KH-550硅烷偶联剂依次溶于水中，经超声处理后，得到均匀的纳米离子复合渣土固化剂。
实施例2
一种纳米离子复合渣土固化剂，按质量份计，其原料配方如下：萘系减水剂6份、硫酸钠12份、硫酸铁2份、氯化铵18.8份、KH-550硅烷偶联剂1.2份、水60份。按以上份数先将氯化铵溶于水中，再将硫酸钠、硫酸铁、萘系减水剂、KH-550硅烷偶联剂依次溶于水中，经超声处理后，得到均匀的纳米离子复合渣土固化剂。
实施例3
一种纳米离子复合渣土固化剂，按质量份计，其原料配方如下：脂肪族类磺酸盐5.2份、硫酸钠10份、硫酸铁6份、氯化铵18份、KH-550硅烷偶联剂0.8份，水60份。按以上份数先将氯化铵溶于水中，再将硫酸钠、硫酸铁、脂肪族类磺酸盐、KH-570硅烷偶联剂依次溶于水中，经超声处理后，得到均匀的纳米离子复合渣土固化剂。
将实施例1-3制得的渣土固化剂，采用《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTG E51-2009方法进行抗压强度、水稳定性、抗冻融性等指标检测。该实验采用深圳地区含砂性粘土和普通硅酸盐水泥42.5，深圳地区含砂性粘土和普通硅酸盐水泥42.5的质量比为96:4，渣土固化剂用量为深圳地区含砂性粘土和普通硅酸盐水泥42.5质量和的0.015％，抗压强度为7天无侧限抗压强度，耐水性为7天饱水吸水情况，抗冻融性为循环冻融5次强度比值，检测结果如表1所示。
对比例1为某公司生产的土壤固化剂的检测结果，对比例2为不加固化剂的空白试验检测结果。
表一
抗压强度(mpa) 吸水性(％) 抗冻融性
实施例1 1.78 3.1 0.57
实施例2 1.85 3.0 0.61
实施例3 2.05 2.9 0.51
对比例1 1.71 3.3 0.55
对比例2 0.98 6.7 1.08
据表一可知，本发明制备的这种纳米离子复合渣土固化剂具有较好的渣土固化效果，能够提高固化后渣土的抗压强度和抗冻融性能，降低吸水率，增强了固化后渣土的耐久性。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本技术内容的思想，在具体实施方式及应用范围上可以作出许多变化，只要这些变化未脱离本发明的构思，均属于本专利的保护范围。

Claims (6)

1.一种纳米离子复合渣土固化剂，其特征在于：所述纳米离子复合渣土固化剂为液体固化剂，固含量在30％～70％，溶剂为水，该固化剂溶质含有减水组分、增强组分、激发组分和改性组分；
其中减水组分为木质素磺酸盐、萘磺酸盐、脂肪族类磺酸盐中的一种或其组合；
所述增强组分为硫酸钠、氯化镁、氯化钙、硫酸铁中的一种或其组合；
所述激发组分为氯化铵、碳酸钠、氢氧化钙中的一种或其组合；
所述改性组分为硅烷偶联剂类中的一种或其组合。
2.根据权利要求1所述的纳米离子复合渣土固化剂，其特征在于：所述纳米离子复合渣土固化剂的固含量为40％～50％。
3.根据权利要求1所述的纳米离子复合渣土固化剂，其特征在于：所述减水组分为木质素磺酸盐和萘磺酸盐的组合。
4.根据权利要求1所述的纳米离子复合渣土固化剂，其特征在于：所述增强组分氯化镁和氯化钙的组合、或硫酸钠和硫酸铁的组合。
5.根据权利要求1所述的纳米离子复合渣土固化剂，其特征在于：所述激发组分为氯化铵。
6.根据权利要求1所述的纳米离子复合渣土固化剂，其特征在于：包括相对于100重量份的渣土固化剂溶质，所述减水组分5-15重量份，增强组分20-40重量份，激发组分30-70重量份，改性组分1-4重量份。
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