CN115477520A - 一种砂土固化用复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种砂土固化用复合材料及其制备方法和使用方法，涉及砂土快速固化材料配方及相关工艺技术领域。本发明以PC425水泥、黏土(蒙脱土)、混凝土速凝剂为原料制备固化材料，制备配方和固化工艺简便高效。采用本发明的固化材料进行砂土固化，可实现特定砂土在0.5‑3min内可控快速固化成型、搬运，1d内长期堆放，提高砂土完整性及强度，适用于解决抢险救灾、路面修复等紧急工程问题。

Description

一种砂土固化用复合材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及砂土快速固化材料配方及相关工艺，尤其涉及砂土固化复合材料及其制备方法和使用方法。
背景技术
砂土是松散堆积物，由于砂土颗粒本身的成分和性质，通常颗粒间无黏结力，导致其具有抗压强度低、渗透性能好、饱和易液化等特点。砂土的工程特性难以满足道路桥梁、水利设施、库岸边坡等工程的稳定性要求。因此需要对砂土进行加固，改善其工程特性，从而使其满足工程要求。
早在上世纪40年代，国外就开始用土壤固化剂对砂土进行改良，土壤固化剂可以分为有机类固化剂、无机类固化剂和生物酶类固化剂三类。而水泥作为一种无机土壤固化剂，具有水稳定性好、抗压强度高等特点，并且具有一定的施工优势，成本低、工期短、工艺简单等，因此在早期涉及土壤固化的各类工程中有非常广泛的应用。但是随着水泥固化剂在土壤固化工程中的应用逐渐增多，人们慢慢发现水泥固化剂虽然发挥较大作用，但也存在着不可忽视的问题，固化土的早期强度低，后期土体表面易产生裂缝，也会对环境造成一定程度的污染等。
近年来人们开始对水泥固化剂进行改良，以水泥材料为主固剂，掺入碱性速凝剂(铝酸盐类、碳酸盐类、水玻璃等)或无碱速凝剂(铝酸钙、硫铝酸钙、硫酸铝等)进行改良，固化效果有明显改善。但是在面对道路抢险，洪水突发等紧急情况，以往的水泥固化剂仍然存在养护时间较长等问题，难以实现砂土快速固化。
在我国水泥材料的成本大约在400-600元/吨左右，而黏土分布十分广泛，成本低，与水混合后具有黏性，并且可以改善砂土的级配。水泥与黏土复合类固化剂可以显著提升固化土的早期强度，并且减少水泥的使用量，节约成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种砂土快速固化材料及其制备方法和使用方法，以解决现有水泥固化技术早期效果差、成本较高、环境污染等问题。实现特定砂土在0.5-3min内可控快速固化成型、搬运，1d内长期堆放，为解决紧急工程问题提供最优固化剂配方及技术支持。
为了实现上述技术效果，本发明通过以下技术方案予以实现。
一种砂土固化的复合材料，包括如下质量份数的原料：水泥30-105份，蒙脱土105-180份，速凝剂3.6-12.6份，蒸馏水336-420份，其余为待固化砂土。
作为本发明的进一步改进，包括如下质量份数的原料：水泥105份，蒙脱土105份，速凝剂12.6份，蒸馏水378份。
作为本发明的进一步改进，所述原料中，所述水泥与蒙脱土的质量比为 1-2:1-3。
本发明还公开了一种砂土固化用复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1)振动搅拌：按照质量份数，称取水泥、蒙脱土以及速凝剂，并将三者混合后，振动搅拌得到混合物；
S2)加水搅拌下料：将蒸馏水以及待固化砂土加入到混合物中，振动搅拌，得到初步物料，打开搅拌机卸料口，将初步物料进行下料，置入预设的模具中；
S3)振动压实：将上述模具中的初步物料振动压实后，脱模静置，得到固化的复合材料；
所述步骤S1)至步骤S3)完成所需的时间为3-5min。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S1)振动搅拌中，振动的频率为 40-60Hz，搅拌的速率为55-60rpm，振动搅拌时间不超过60s。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S2)加水搅拌下料中，振动的频率为40-60Hz，搅拌的速率为55-60rpm，振动搅拌时间不超过60s。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S3)振动压实，振动的频率为20-100Hz、振幅为2-5mm，振动压实的时间为60-120s。
本发明还公开了一种砂土固化的复合材料在建筑结构修复中的应用。
作为本发明的进一步改进，所述应用具体为，以建筑结构修复中的待修复砂土替代待固化砂土，将复合材料中的原料混合后，应用于建筑结构修复中。
作为本发明的进一步改进，所述复合材料中原料的总质量，占建筑结构修复中的待修复砂土质量的2-6％。
本发明具有以下有益效果：
本发明的固化材料进行砂土固化，有利于提高砂土完整性及早期强度，实现特定砂土在0.5-3min内可控快速固化成型、搬运，1d内长期堆放，适用于解决抢险救灾、路面修复等紧急工程问题。同时改善砂土级配，使试样更容易压密。此外，固化材料可以减少水泥的用量，降低成本，降低能耗与排放，环境友好性强。
具体实施方式
以下结合各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
第一部分，本部分结合本发明的配方、制备工艺以及应用的核心部分，进行相关介绍。
首先，本实施例中，一种砂土固化的复合材料，包括如下质量份数的原料：水泥30-105份，蒙脱土105-180份，速凝剂3.6-12.6份，蒸馏水336-420 份，其余为待固化砂土。本实施例中，在使用时，形成的复合材料，应该为所有的砂土量的5％，以实现砂土的固化。
在原料选取时，本发明中，水泥的比表面积大于等于300m2/kg，所述水泥包硅酸盐水泥、石膏、石灰石与粒化高炉矿渣。所述水泥中，硅酸盐和水泥的含量占50％-80％，石灰石和粒化高炉矿渣的含量占20％-50％。所述蒙脱土的平均粒径为300-500目，纯度92％，比重1.5g/cm3。本发明中，选取上述这种原料，目的在于后期制备和应用时，容易混合等。
针对上述配方，其最优的配比为，各原料的质量份数为：水泥105份，蒙脱土105份，速凝剂12.6份，蒸馏水378份。
本发明中，本发明以PC425水泥，黏土，混凝土速凝剂，水为原料，制备砂土固化材料，固化材料具有黏结性好，提高速凝剂掺量能够缩短初凝时间，固化砂土早期强度高等特点。
本发明，采用PC425水泥为固化材料的主要成分，普通硅酸盐水泥由水硬性胶凝材料组成，在与速凝剂、水充分接触过程中，水泥矿物发生水化反应，生成氢氧化钙、水化硅酸钙、水化铝酸钙等。水泥水化物生成后，由于自身继续硬化而形成水泥石骨架，填充于粒间孔隙并使颗粒相互胶结；另一方面，水泥水化产生的钙离子数量越来越多，在碱性环境中，砂土矿物中的 SiO2和Al2O3的一部分或大部分与钙离子发生化学反应，生成稳定的结晶化合物。
此外，黏土颗粒(即蒙脱土)可改善砂土级配，更易压密，起到骨料作用，提高水泥水化产物的胶结效果，增加砂土试样初期强度。蒙脱土(英文名称montmorillonite)又名胶岭石、微晶高岭石，一种硅酸盐的天然矿物，为膨润土矿的主要矿物组分。含Al2O3 16.54％；MgO 4.65％；SiO2 50.95％。结构式为(Al,Mg)2[SiO10](OH)2·nH2O。单斜晶系，多位微晶，集合体呈土状、球粒等状。白色微带浅灰色，含杂质时呈浅黄、浅绿、浅蓝色，土状光泽或无光泽，有滑感。加水后其体积可膨胀数倍，并变成糊状物。受热脱水后体积收缩。具有很强的吸附能力和阳离子交换性能，主要产于火山凝灰岩的风化壳中。蒙脱土(包括钙基、钠基、钠-钙基、镁基蒙脱土)经剥片分散、提纯改型、超细分级、特殊有机复合，平均晶片厚度小于25nm，可做漂白剂、吸附剂填充剂，被称为“万能材料”。
本实施例中，速凝剂购买于东营区红府建筑添加剂生产厂。
作为本发明的进一步改进，所述原料中，所述水泥与蒙脱土的质量比为1-2:1-3。本实施例中，水泥和蒙脱土的质量比是整个方案的核心内容，且通过这种方式的调整，使得后期的固化时间较短，施工效率提高。
本实施例中，一种砂土固化用复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1)振动搅拌：按照质量份数，称取水泥、蒙脱土以及速凝剂，并将三者混合后，振动搅拌得到混合物；
具体地，振动的频率为40-60Hz，搅拌的速率为55-60rpm，振动搅拌时间不超过60s。
S2)加水搅拌下料：将蒸馏水以及待固化砂土加入到混合物中，振动搅拌，得到初步物料，打开搅拌机卸料口，将初步物料进行下料，置入预设的模具中；
本实施例中，振动的频率为40-60Hz，搅拌的速率为55-60rpm，振动搅拌时间不超过60s。
S3)振动压实：将上述模具中的初步物料振动压实后，脱模静置，得到固化的复合材料；
所述步骤S1)至步骤S3)完成所需的时间为3-5min。
进一步地，所述步骤S3)振动压实，振动的频率为20-100Hz、振幅为 2-5mm，振动压实的时间为60-120s。
本发明中，上述制备工艺中，振动的频率最优选用50Hz，振幅为5mm，时间为60s。
本发明还公开了一种砂土固化的复合材料在建筑结构修复中的应用。
优选地，所述应用具体为，以建筑结构修复中的待修复砂土替代待固化砂土，将复合材料中的原料混合后，应用于建筑结构修复中。
优选地，所述复合材料中原料的总质量，占建筑结构修复中的待修复砂土质量的2-6％。
第二部分，利用配方等的对比，寻找比较好的配方和工艺
关于黏土掺量的分析对比实施例
下面结合不同配方制备得到的复合材料对比进行分析
配方1
以质量份数计，包括PC425水泥105份、蒙脱土105份、速凝剂12.6 份、水378份。
配方2
以质量份数计，包括，PC425水泥70份、蒙脱土140份、速凝剂8.4份、水378份。
配方3
以质量份数计，包括，PC425水泥42份、蒙脱土168份、速凝剂5份、水378份。
配方4
以质量份数计，包括PC425水泥30份、蒙脱土180份、速凝剂3.6份、水378份。
将上述配方1-4的砂土固化材料按照以下方法进行使用(或施工)：
首先将PC425水泥、蒙脱土、速凝剂混合，振动搅拌均匀，得到砂土快速固化材料干料；将固化材料干料按照占待固化砂土总质量的5％的加量加入至待固化砂土中振动搅拌均匀；将水加入至物料中，在振动频率50Hz、搅拌速率55-60rpm下振动搅拌60s后下料。
将拌和好的砂土装模后，在振动频率50Hz、振幅5mm下振动压实60s 后脱模。将配方1-4制备得到的复合材料进行抗压强度的测试，得到的结果如表1：
表1无侧限抗压强度结果
Figure BDA0003889933670000061
表1可以看出，适量掺入黏土(配方1、2)可以有效提高试样初期强度，这是由于黏土颗粒可改善砂土级配，试样更易压密，并起到骨料作用，提高水泥水化产物的胶结效果。尤其配方1仍能保持较高的长期强度。而过量掺入黏土(配方3、4)会导致试样强度增长缓慢，这是由于试样后期强度增长主要依靠水泥的水化作用，而蒙脱土是亲水性矿物，随着其含量增加，抑制水泥水化反应的进行，水化产物较少。此外，试样养护一周，并经过多次贯入式砂浆强度检测仪测试后，配方1固化试样表面较平整，配方固化试样表面破碎严重，说明黏土含量过多，试样完整性降低。
关于含水率的对比，结合下面的配方研究进行介绍
配方5
本配方中的砂土固化材料，按重量份计，包括：PC425水泥84份、蒙脱土126份、速凝剂10份、水336份。
配方6
本配方的砂土固化材料，包括：按重量份计，PC425水泥84份、蒙脱土126份、速凝剂10份、水378份。
配方7
本配方的砂土固化材料，包括：按重量份计，PC425水泥84份、蒙脱土126份、速凝剂10份、水420份。
将上述配方5-7的砂土固化材料按照以下方法进行使用(或施工)：
首先将各配方中的PC425水泥、蒙脱土、速凝剂混合，振动搅拌均匀，得到砂土快速固化材料干料；将固化材料干料按照占砂土总质量的5％的加量加入至砂土中振动搅拌均匀；将水加入至物料中，在振动频率50Hz、搅拌速率55-60rpm下振动搅拌60s后下料。
将拌和好的砂土装模后，在振动频率50Hz、振幅5mm下振动压实60s 后脱模。将脱模得到的结构，直接应用于路面中，并按照现有技术进行养护，最后将各个路面进行无侧限抗压强度测试，得到表2中的对比结果：
表2无侧限抗压强度结果
Figure BDA0003889933670000081
表2可以看出，接近最优含水率时(配方6)试样各时段强度及表面平整程度均较好，这是由于试样强度由土体结构与水泥水化作用共同提供，配方6试样最易压密，初期强度较高；且具有足够水泥水化反应的水，能够保持较高长期强度；振动压实过程中水在土体中均匀分布，试样表面平整。实施例5含水率接近塑限，存在难以压密、表面粗糙、长期强度不足等问题，初期强度仅由土体结构提供。配方7含水率过高，制样过程中出现泌水现象，难以压密；虽表面平整，但因试样强度与含水率呈负相关而初期强度较低；长期强度仍较低，可能由于水泥掺量较低及养护条件未控制。
结合制备工艺，通过对制备中的工艺参数等进行深度的研究，具体如下：
本实施例中，以配方6中的配方比为原料配方比，针对工艺中各种参数的选取，进行不同参数的研究和对比，具体如下：
制备工艺1
将上述配方6的砂土固化材料按照以下方法进行使用(或施工)：
首先将PC425水泥、蒙脱土、速凝剂混合，振动搅拌均匀，得到砂土快速固化材料干料；将固化材料干料按照占砂土总质量的5％的加量加入至砂土中振动搅拌均匀；将水加入至物料中，在振动频率50Hz、搅拌速率55-60rpm 下振动搅拌60s后下料。将拌和好的砂土装模后，静压60s后脱模。
制备工艺2
将上述配方6的砂土固化材料按照以下方法进行使用(或施工)：
首先将PC425水泥、蒙脱土、速凝剂混合，振动搅拌均匀，得到砂土快速固化材料干料；将固化材料干料按照占砂土总质量的5％的加量加入至砂土中振动搅拌均匀；将水加入至物料中，在振动频率50Hz、搅拌速率55-60rpm 下振动搅拌60s后下料。将拌和好的砂土装模后，在振动频率20Hz、振幅 2mm下振动压实60s后脱模。
制备工艺3
将上述配方6的砂土固化材料按照以下方法进行使用(或施工)：
首先将PC425水泥、蒙脱土、速凝剂混合，振动搅拌均匀，得到砂土快速固化材料干料；将固化材料干料按照占砂土总质量的5％的加量加入至砂土中振动搅拌均匀；将水加入至物料中，在振动频率50Hz、搅拌速率55-60rpm 下振动搅拌60s后下料。将拌和好的砂土装模后，在振动频率20Hz、振幅 2mm下振动压实120s后脱模。
制备工艺4
将上述配方6的砂土固化材料按照以下方法进行使用(或施工)：
首先将PC425水泥、蒙脱土、速凝剂混合，振动搅拌均匀，得到砂土快速固化材料干料；将固化材料干料按照占砂土总质量的5％的加量加入至砂土中振动搅拌均匀；将水加入至物料中，在振动频率50Hz、搅拌速率55-60rpm 下振动搅拌60s后下料。将拌和好的砂土装模后，在振动频率50Hz、振幅 2mm下振动压实60s后脱模。
制备工艺5
将上述配方6的砂土固化材料按照以下方法进行使用(或施工)：
首先将PC425水泥、蒙脱土、速凝剂混合，振动搅拌均匀，得到砂土快速固化材料干料；将固化材料干料按照占砂土总质量的5％的加量加入至砂土中振动搅拌均匀；将水加入至物料中，在振动频率50Hz、搅拌速率55-60rpm 下振动搅拌60s后下料。将拌和好的砂土装模后，在振动频率100Hz、振幅 2mm下振动压实60s后脱模。
制备工艺6
将上述配方6的砂土固化材料按照以下方法进行使用(或施工)：
首先将PC425水泥、蒙脱土、速凝剂混合，振动搅拌均匀，得到砂土快速固化材料干料；将固化材料干料按照占砂土总质量的5％的加量加入至砂土中振动搅拌均匀；将水加入至物料中，在振动频率50Hz、搅拌速率55-60rpm 下振动搅拌60s后下料。将拌和好的砂土装模后，在振动频率100Hz、振幅 2mm下振动压实120s后脱模。
制备工艺7
将上述配方6的砂土固化材料按照以下方法进行使用(或施工)：
首先将PC425水泥、蒙脱土、速凝剂混合，振动搅拌均匀，得到砂土快速固化材料干料；将固化材料干料按照占砂土总质量的5％的加量加入至砂土中振动搅拌均匀；将水加入至物料中，在振动频率50Hz、搅拌速率55-60rpm 下振动搅拌60s后下料。将拌和好的砂土装模后，在振动频率20Hz、振幅 5mm下振动压实60s后脱模。
将上述制备工艺得到的成品进行无侧限抗压强度对比，得到表3中的结果。
表3无侧限抗压强度结果
Figure BDA0003889933670000101
表3可以看出，制备工艺1各时段强度整体较低，且水分分布不均，表面粗糙不平整。制备工艺2、4、5依次调整振动频率，其中制备工艺4强度有明显提升，而制备工艺5强度稳定，说明振动频率50Hz即为考虑强度效果与能耗的最优选择。制备工艺2、3以及5、6分别在低、高频率下(20Hz、 100Hz)调整振动时间，其中制备工艺3强度明显提升，制备工艺6强度提升不明显，说明高频可以减少制样时间，更符合快速修复的要求。制备工艺 2、7调整振幅，振幅5mm时强度有明显提升。综合考虑强度效果、能耗、快速固化理念后，确定制样工艺为振动频率50Hz、振幅5mm下振动压实60s。
现有技术中，比如专利“CN202110333685-一种环保防开裂墙面混凝土及其生产工艺”中，其整个的工艺比较复杂，流程繁琐，尤其是浇筑工艺，而本发明中，通过简单的混合、振动后利用水混合形成模具，进而以块状或者其他整体结构的方式出现，制备工艺简单，时间短。
配方对比
黏土复合类固化剂与PC425水泥
表4无侧限抗压强度结果
Figure BDA0003889933670000111
表4给出一定级配砂土，试样尺寸为15cm×15cm×15cm，固化剂掺量为 5％时，经过5种配方固化后的试样强度，5种配方的差别在于水泥与黏土的配比。可以看出，不掺入黏土时，PC425水泥固化试样初期(90s、180s)强度较小，但1d后强度增长速率较快。适量掺入黏土(PC425水泥：黏土＝1： 1、1：2时)可以有效提高试样初期强度，这是由于黏土颗粒可改善砂土级配，试样更易压密，并起到骨料作用，提高水泥水化产物的胶结效果。尤其 PC425水泥：黏土＝1：1时，仍能保持较高的长期强度。而过量掺入黏土(PC425 水泥：黏土＝1：4、1：6时)会导致试样强度增长缓慢，这是由于试样后期强度增长主要依靠水泥的水化作用，而蒙脱土是亲水性矿物，随着其含量增加，抑制水泥水化反应的进行，水化产物较少。此外，分别选取配比为PC425 水泥：黏土＝1:1和PC425水泥：黏土＝1:6进行样品制作，试样养护一周后的情况，可以看出，经过多次贯入式砂浆强度检测仪测试后，PC425水泥：黏土＝1:1固化试样表面较平整，PC425水泥：黏土1:6固化试样表面破碎严重，说明黏土含量过多，试样完整性降低。
综上，优选PC425水泥：黏土＝1：1黏土复合类固化剂代替PC425水泥，可以有效提高试样初期强度，并保持较高的长期强度。同时，可以减少水泥的使用量，降低成本，节能环保。
PC425水泥与碱激发水泥、磷酸镁水泥、聚乙烯醇
表5无侧限抗压强度结果
Figure BDA0003889933670000121
表5给出一定级配砂土，试样尺寸为20cm×20cm×30cm，固化剂掺量为 10％时，经过3种配方固化后的试样强度，3种配方分别为硅酸盐水泥(PC425 水泥+12％速凝剂)、碱激发水泥(矿渣+16％氢氧化钠)、磷酸镁水泥(氧化镁：矿渣/粉煤灰：磷酸二氢钾(3:3:2))。可以看出磷酸镁水泥初期强度高，后期强度随时间增长缓慢；碱激发水泥初期强度低，后期强度增长速率较快；而复合硅酸盐水泥固化试样不仅初期强度高，后期强度也能保持较高水平，180d抗压强度可达4.87MPa，因此复合硅酸盐水泥固化效果优于碱激发水泥、磷酸镁水泥。
聚乙烯醇作为固化剂时，砂土初期强度非常小，只有1kPa左右，拆模时间较长，需要20min以上，无法实现快速脱模。且试样强度增长速率非常缓慢，7d强度只有30kPa左右，28d强度小于500kPa，此外，试样稳定性较差，容易发生变形破坏，导致无法测量其180d强度，总体来看，聚乙烯醇类固化剂起到胶结砂粒的作用，适用于防尘，不宜用于承载。
综上所述，复合硅酸盐水泥相比于其他类固化剂有较好效果，而本发明中的黏土复合类固化剂，通过掺入适量黏土，在保证后期强度增长的同时，有效提高初期强度，且成本低廉、节能环保，具有较好的应用价值。
应用案例
南京汤山地区某进山道路路面快速修复，选取近百米道路试段，取实施例1、实施例6中固化材料范围及其工艺，实际应用中通过振动搅拌压实一体作业车实现上述工艺。施工完成后180s强度达到19.78kPa，可短期承受一人重量；1d强度达到121.33kPa，可堆放400kg重物，可供车辆通行，人站立不变形；28d强度达到1MPa以上，可供车辆长期通行。此外，路面无扬尘现象，降雨后(及时排水)不失稳。
综合优势
本发明中，所用材料配方简便、成本低廉，并采用化学材料与物理工艺手段的结合，可使原料混合均匀，反应充分，早期强度快速提升。本发明中的工艺，尤其是振动搅拌及压实工艺是区别于现有的表面固化的整体固化工艺，使得复合材料的完整性提升，本发明中的复合材料适用于短期修复，所需养护条件宽松，容易推广使用。
综上所述，本发明优化固化材料配方和固化工艺。采用本发明的固化材料进行砂土固化，在节能、减排、环保的同时，可实现特定砂土在 0.5-3min内可控快速固化成型、搬运，1d内长期堆放，提高砂土完整性及强度，适用于解决抢险救灾、路面修复等紧急工程问题。
本上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种砂土固化用复合材料，其特征在于，包括如下质量份数的原料：水泥30-105份，蒙脱土105-180份，速凝剂3.6-12.6份，蒸馏水336-420份，其余为待固化砂土。
2.根据权利要求1所述的一种砂土固化的复合材料，其特征在于，包括如下质量份数的原料：水泥105份，蒙脱土105份，速凝剂12.6份，蒸馏水378份。
3.根据权利要求1所述的一种砂土固化的复合材料，其特征在于，所述原料中，所述水泥与蒙脱土的质量比为1-2:1-3。
4.根据权利要求1-3任意之一所述的一种砂土固化用复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1)振动搅拌：按照质量份数，称取水泥、蒙脱土以及速凝剂，并将三者混合后，振动搅拌得到混合物；
S2)加水搅拌下料：将蒸馏水以及待固化砂土加入到混合物中，振动搅拌，得到初步物料，打开搅拌机卸料口，将初步物料进行下料，置入预设的模具中；
S3)振动压实：将上述模具中的初步物料振动压实后，脱模静置，得到固化的复合材料；
所述步骤S1)至步骤S3)完成所需的时间为3-5min。
5.根据权利要求4所述的一种砂土固化用复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1)振动搅拌中，振动的频率为40-60Hz，搅拌的速率为55-60rpm，振动搅拌时间不超过60s。
6.根据权利要求4所述的一种砂土固化用复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2)加水搅拌下料中，振动的频率为40-60Hz，搅拌的速率为55-60rpm，振动搅拌时间不超过60s。
7.根据权利要求4所述的一种砂土固化用复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S3)振动压实，振动的频率为20-100Hz、振幅为2-5mm，振动压实的时间为60-120s。
8.根据权利要求1-3所述的一种砂土固化用复合材料在建筑结构修复中的应用。
9.根据权利要求8所述的一种砂土固化用复合材料在建筑结构修复中的应用，其特征在于，所述应用具体为，以建筑结构修复中的待修复砂土替代待固化砂土，将复合材料中的原料混合后，应用于建筑结构修复中。
10.根据权利要求7所述的一种砂土固化用复合材料在建筑结构修复中的应用，其特征在于，所述复合材料中原料的总质量，占建筑结构修复中的待修复砂土质量的2-6％。
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