CN116239352A - 一种用于土木施工的土壤固化剂及其制备方法 - Google Patents
一种用于土木施工的土壤固化剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116239352A CN116239352A CN202310104508.5A CN202310104508A CN116239352A CN 116239352 A CN116239352 A CN 116239352A CN 202310104508 A CN202310104508 A CN 202310104508A CN 116239352 A CN116239352 A CN 116239352A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- soil
- solution
- parts
- stirring
- reaction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 87
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 238000010276 construction Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 85
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 44
- 239000002775 capsule Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 16
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims abstract description 13
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims abstract description 13
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 94
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 54
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 53
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 48
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 37
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 37
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 35
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 35
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 30
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 30
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 29
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 29
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 26
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 25
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000000805 composite resin Substances 0.000 claims description 18
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000011162 core material Substances 0.000 claims description 15
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims description 15
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 14
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- HLZKNKRTKFSKGZ-UHFFFAOYSA-N tetradecan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCO HLZKNKRTKFSKGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 13
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 claims description 12
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 12
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 12
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 10
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 claims description 10
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 10
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 9
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- PYSRRFNXTXNWCD-UHFFFAOYSA-N 3-(2-phenylethenyl)furan-2,5-dione Chemical compound O=C1OC(=O)C(C=CC=2C=CC=CC=2)=C1 PYSRRFNXTXNWCD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229920000147 Styrene maleic anhydride Polymers 0.000 claims description 8
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 claims description 8
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 8
- XIOUDVJTOYVRTB-UHFFFAOYSA-N 1-(1-adamantyl)-3-aminothiourea Chemical compound C1C(C2)CC3CC2CC1(NC(=S)NN)C3 XIOUDVJTOYVRTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- BKXAWQXZFFNQHY-UHFFFAOYSA-N C(C)O.[N+](=O)([O-])[O-].[Co+2].[N+](=O)([O-])[O-] Chemical compound C(C)O.[N+](=O)([O-])[O-].[Co+2].[N+](=O)([O-])[O-] BKXAWQXZFFNQHY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 claims description 7
- HVUMOYIDDBPOLL-XWVZOOPGSA-N Sorbitan monostearate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O HVUMOYIDDBPOLL-XWVZOOPGSA-N 0.000 claims description 7
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N ammonium dihydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].OP(O)([O-])=O LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910000387 ammonium dihydrogen phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 7
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 235000019837 monoammonium phosphate Nutrition 0.000 claims description 7
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 7
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011837 N,N-methylenebisacrylamide Substances 0.000 claims description 6
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 claims description 6
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 6
- ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N n,n'-methylenebisacrylamide Chemical compound C=CC(=O)NCNC(=O)C=C ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- HXKKHQJGJAFBHI-UHFFFAOYSA-N 1-aminopropan-2-ol Chemical compound CC(O)CN HXKKHQJGJAFBHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 5
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 claims description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 5
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229940102253 isopropanolamine Drugs 0.000 claims description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- IWZKICVEHNUQTL-UHFFFAOYSA-M potassium hydrogen phthalate Chemical compound [K+].OC(=O)C1=CC=CC=C1C([O-])=O IWZKICVEHNUQTL-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 4
- JNYAEWCLZODPBN-JGWLITMVSA-N (2r,3r,4s)-2-[(1r)-1,2-dihydroxyethyl]oxolane-3,4-diol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O JNYAEWCLZODPBN-JGWLITMVSA-N 0.000 claims description 3
- 238000007865 diluting Methods 0.000 claims description 3
- 229920000136 polysorbate Polymers 0.000 claims description 3
- 229950008882 polysorbate Drugs 0.000 claims description 3
- 125000005456 glyceride group Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000003583 soil stabilizing agent Substances 0.000 claims 2
- 239000003516 soil conditioner Substances 0.000 claims 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 abstract description 7
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract description 3
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 abstract description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 22
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 3
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 2
- 125000005313 fatty acid group Chemical group 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- HANVTCGOAROXMV-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine;urea Chemical compound O=C.NC(N)=O.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 HANVTCGOAROXMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000003469 silicate cement Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 239000012258 stirred mixture Substances 0.000 description 1
- 238000010557 suspension polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- JGPSMWXKRPZZRG-UHFFFAOYSA-N zinc;dinitrate;hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Zn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O JGPSMWXKRPZZRG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/04—Portland cements
-
- 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
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00732—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for soil stabilisation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Abstract
本发明涉及土木施工技术领域，具体涉及一种用于土木施工的土壤固化剂及其制备方法，该土壤固化剂包含如下重量份组分：石灰10‑20份、粉煤灰15‑30份、水泥10‑30份、复合纤维5‑8份、包埋型胶囊颗粒8‑13份、表面活性剂1‑2份、助剂3‑6份。本发明中的土壤固化剂，添加的包埋型胶囊颗粒可以有效的填充进土壤孔隙中并吸水膨胀，对土壤形成膨胀挤压，提高土壤的密实度；复合纤维则可以对土壤颗粒进行包围，增强土壤颗粒间的粘结强度以及稳定性，提高土壤的强度，同时，也可以对包埋型胶囊颗粒进行包围，将其限固在土壤的孔隙中，使其可以充分发挥吸水膨胀的特性，从而使得土壤抗压、抗渗、抗侵蚀等性能都大大提高，解决了土壤在雨季易变得疏松导致地基不稳的问题。
Description
技术领域
本发明涉及土木施工技术领域，具体为一种用于土木施工的土壤固化剂及其制备方法。
背景技术
在工程建设中，由于天然土体压实后性能仍然不能满足工程的要求，因此土木施工一直需求提高固结土体强度和其他物理力学性能的途径。长期以来以应用石灰、粉煤灰、水泥和各种工业废渣来固化土壤，提高土体的强度，但是这些传统的方法存在一定的缺陷，例如，固化土体强度低，早起强度低，土体易开裂，水稳性差，抗渗性差等等。
随着我国工程建设的快速发展，单纯采用传统石灰、水泥等土壤固化材料，存在着明显不足，满足不了工程建设发展需要。因此寻找土壤固化稳定， 水稳性能好，收缩膨胀小的土壤固化材料就显得十分必要。例如公告号为CN103224370A的发明专利公开了土壤固化剂及其制备和使用方法，包括液剂，所述液剂为沥青磺酸钠、无机盐、有机聚合物和其他表面活性剂；制备方法为先将沥青磺酸钠与其他表面活性剂混合溶解，然后将无机盐和有机聚合物加入混合，搅拌均匀，在30-60℃温度下充分反应；使用方法为先将水泥与原地土拌和，然后将上述的土壤固化剂喷洒于水泥与原地土的混合物上，并翻拌混匀，最后将翻拌混匀的混合物摊铺于地面并碾压；但是该土壤固化剂存在耐水性不足的缺陷，尤其是在雨季，过多的雨水容易对土壤造成冲刷浸泡，导致土壤变得疏松，从而影响地基的稳定性。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种用于土木施工的土壤固化剂及其制备方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于土木施工的土壤固化剂，所述土壤固化剂包含如下重量份组分：石灰10-20份、粉煤灰15-30份、水泥10-30份、复合纤维5-8份、包埋型胶囊颗粒8-13份、表面活性剂1-2份、助剂3-6份；所述表面活性剂为脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦、聚山梨酯中至少一种；所述助剂由碳酸钙、异丙醇胺和乙二醇按质量比（3-7）：（1-2）：1组成。
作为本发明的进一步优选方案，所述复合纤维，其制备方法如下：
1）将碳纤维在氮气气氛下450-500℃热处理1-3h，然后以磷酸二氢铵水溶液作为电解质，电流强度为0.4-0.6A，对碳纤维进行电化学改性处理80-120s，然后浸入到充足的硝酸钴乙醇溶液中，浸渍10-30min，得到预处理碳纤维；
2）将预处理碳纤维在氮气气氛下450-500℃保温30-50min，通入氢气，然后升温至650-680℃并保温5-10min，然后通入等体积的乙炔和氢气的混合气体，在0.1-0.2atm压力下反应10-20min，即可得到复合纤维。
作为本发明的进一步优选方案，所述磷酸二氢铵水溶液的浓度为5-8wt%；
所述硝酸钴乙醇溶液的浓度为3-5wt%；
所述氢气的流量为0.3-0.5L/min；
所述混合气体的流量为8-12L/min。
作为本发明的进一步优选方案，所述包埋型胶囊颗粒，其制备方法如下：
1）将三聚氰胺、尿素、甲醛以及去离子水混合后，用碳酸钠溶液调节pH至8.5-9.0，然后置于70-75℃水浴中搅拌加热60-80min，然后向反应体系中加入甲醛6-7倍量的去离子水终止反应，得到壁材溶液；
2）将复合树脂和双酚A溶于十四醇中，将混合液在80-85℃恒温水浴中搅拌90-120min后，通风冷却，得到芯材，再将苯乙烯-马来酸酐共聚物溶解在氢氧化钠溶液中，并在80-86℃水浴锅中搅拌120-160min，得到乳化剂溶液；
3）将壁材溶液、芯材以及乳化剂溶液加入到容器中，在50-56℃水浴中搅拌30-50min，将形成的混合物经高速乳化机处理5-10min，用邻苯二甲酸氢钾调节pH至5.3-5.6，随后在40-45℃水浴锅中搅拌保温反应30-50min后升温至80-85℃继续反应2-3h，将得到的产物用去离子水反复稀释过滤后，充分干燥后得到包埋型胶囊颗粒。
作为本发明的进一步优选方案，所述壁材溶液中，三聚氰胺、尿素、甲醛以及去离子水的用量比例为（15-20）g：（14-19）g：（60-73）g：（60-80）mL；
所述碳酸钠溶液的浓度为10-13wt%；
所述芯材中，复合树脂、双酚A以及十四醇的质量比为（4-6）：（160-200）：（40-60）；
所述乳化剂溶液中，苯乙烯-马来酸酐共聚物和氢氧化钠溶液的质量比为（10-16）：（90-120）；
所述氢氧化钠溶液的浓度为10-12wt%。
作为本发明的进一步优选方案，所述壁材溶液、芯材以及乳化剂溶液的质量比为（40-50）：（30-36）：（2.0-2.6）；
所述高速乳化机的转速为7000-10000r/min。
作为本发明的进一步优选方案，所述复合树脂，其制备方法如下：
1）将丙烯酸缓慢滴加入氢氧化钠水溶液中，充分搅拌后加入丙烯酰胺，通氮气30-50min，再加入N，N-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钾，混匀后得到水相溶液；
2）将司盘-60加入到环己烷中，升温至50-56℃搅拌乳化10-30min，通氮气除氧30-50min，得到油相溶液，将水相溶液缓慢滴加到搅拌下的油相溶液中，控制搅拌转速为300-400r/min，待滴加完毕后，升温至70-75℃并反应3-5h，将得到的产物过滤后用甲醇反复洗涤，烘干至恒重，粉碎研磨后得到树脂材料；
3）在室温下，将六水硝酸锌溶解在去离子水中，充分搅拌后加入氨水调节pH至8.0-8.5，再加入十六烷基三甲基溴化铵水溶液中，充分搅拌后得到反应液，将树脂材料加入到反应液中，分散均匀后转移至反应釜中，在150-160℃下水热反应10-13h，待反应结束后，将产物用乙醇和去离子水反复洗涤，充分干燥至恒重，得到复合树脂。
作为本发明的进一步优选方案，所述水相溶液中，丙烯酸、氢氧化钠水溶液、丙烯酰胺、N，N-亚甲基双丙烯酰胺以及过硫酸钾的质量比为（14.0-14.7）：（15-18）：（5-6）：（0.02-0.07）：（0.2-0.4）；
所述氢氧化钠水溶液的浓度为40-45wt%；
所述油相溶液中，司盘-60和环己烷的质量比为（0.6-0.8）：（165-180）；
所述油相溶液与水相溶液的质量比为2-3:1；
所述滴加速度为2-5mL/min。
作为本发明的进一步优选方案，所述反应液中，六水硝酸锌、去离子水、十六烷基三甲基溴化铵水溶液的用量比例为（15-20）g：（1000-1300）mL：（20-30）mL；
所述十六烷基三甲基溴化铵水溶液的浓度为0.25-0.30g/L；
所述树脂材料与反应液的质量体积比为1g：（20-30）mL。
一种用于土木施工的土壤固化剂的制备方法，包括如下步骤：
按照重量份称取各组分，将助剂和表面活性剂混合均匀，得到混合料A，再将石灰、粉煤灰、水泥、复合纤维以及包埋型胶囊颗粒混合均匀，得到混合料B，将上述混合料A和混合料B均匀混合，即可得到所需的土壤固化剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中，采用反向悬浮聚合技术，将丙烯酸与含有不饱和双键及水溶性基团的丙烯酰胺单体进行共聚，从而制得具有很好吸水性的树脂，该树脂材料可以填充进土壤孔隙中，并吸水膨胀，从而对土壤形成膨胀挤压，提高土壤的密实度，从而使得土壤抗压、抗渗、抗硫酸盐侵蚀等性能都大大提高；同时，为了防止树脂材料在未进入土壤时就发生吸水膨胀的现象，以三聚氰胺-尿素-甲醛预聚物作为壁材，苯乙烯-马来酸酐共聚物作为乳化剂，树脂材料作为芯材，从而制得包埋型胶囊颗粒，通过使用具有疏水性的壁材对树脂材料进行包埋，可以对树脂材料起到隔水作用，从而避免树脂材料过早的吸水膨胀从而影响作用效果；而且，为了使包埋型胶囊颗粒在进入土壤后，通过后续的翻拌、碾压等操作可以使树脂材料上包裹的壁材可以快速破裂并将树脂材料暴露出来，本发明中还对树脂材料进行了加工处理，以六水硝酸锌作为锌源，通过水热法在树脂材料表面沉积生长出大量的三维花状纳米氧化锌，形成的纳米氧化锌的形貌结构具有大量的花瓣状突刺，使得树脂材料表面与壁材之间形成间隔层，降低了二者之间的接触面积，从而降低了二者的结合强度，使得树脂材料表面的壁材粘附牢固度不足，在后续翻拌、碾压等操作下，与土壤颗粒发生摩擦后易脱落，并且纳米氧化锌上的花瓣状突刺也容易刺破壁材，从而将树脂材料暴露出来，从而使得树脂材料在与土壤充分翻拌后可以吸水膨胀从而对土壤的孔隙进行填充，提高土壤的致密性。
为了提高土壤颗粒间的粘结强度以及稳定性，并且使填充在土壤孔隙中的包埋型胶囊颗粒不易流动，本发明中，通过对碳纤维进行电化学阳极氧化，在其惰性表面生成大量的活性官能团，提高碳纤维的表面活性，有利于后续催化剂纳米颗粒的沉积，通过对改性后的碳纤维进行浸渍处理，在碳纤维表面形成均匀的催化剂纳米颗粒的分布，为后续碳纳米管的生长提供良好的基础，并通过后续的热处理，使得碳纳米管在碳纤维表面均匀覆盖，从而在碳纤维表面形成有规整层状结构的覆盖层，不仅可以对碳纤维表面的缺陷进行修补，从而提高碳纤维的强度，而且层状结构的包覆层通过片层间的相互嵌插可以实现碳纤维的交联，从而有利于碳纤维相互连接形成稳定的空间网状结构，可以对土壤颗粒进行包围，从而增强土壤颗粒间的粘结强度以及稳定性，从而提高土壤的强度，同时，也可以对包埋型胶囊颗粒进行包围，限制了包埋型胶囊颗粒的流动，从而将其限固在土壤的孔隙中，使其可以充分发挥吸水膨胀的特性，实现对土壤的膨胀挤压，从而提高土壤的致密性。
本发明中的土壤固化剂，添加的包埋型胶囊颗粒可以有效的填充进土壤孔隙中，并吸水膨胀，从而对土壤形成膨胀挤压，提高土壤的密实度；复合纤维则可以对土壤颗粒进行包围，从而增强土壤颗粒间的粘结强度以及稳定性，提高土壤的强度，同时，也可以对包埋型胶囊颗粒进行包围，限制了包埋型胶囊颗粒的流动，从而将其限固在土壤的孔隙中，使其可以充分发挥吸水膨胀的特性，从而使得土壤抗压、抗渗、抗侵蚀等性能都大大提高，解决了土壤在雨季易变得疏松导致地基不稳的问题。
实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明中，水泥为普通硅酸盐水泥。
实施例1
一种用于土木施工的土壤固化剂，该土壤固化剂包含如下重量份组分：石灰10份、粉煤灰15份、水泥10份、复合纤维5份、包埋型胶囊颗粒8份、表面活性剂1份、助剂3份；其中，表面活性剂为脂肪酸甘油；助剂由碳酸钙、异丙醇胺和乙二醇按质量比3：1：1组成；
该土壤固化剂的制备方法如下：
按照重量份称取各组分，将助剂和表面活性剂混合均匀，得到混合料A，再将石灰、粉煤灰、水泥、复合纤维以及包埋型胶囊颗粒混合均匀，得到混合料B，将上述混合料A和混合料B均匀混合，即可得到所需的土壤固化剂。
其中，复合纤维的制备方法如下：
1）将碳纤维在氮气气氛下450℃热处理1h，然后以5wt%的磷酸二氢铵水溶液作为电解质，电流强度为0.4A，对碳纤维进行电化学改性处理80s，然后浸入到充足的浓度为3wt%的硝酸钴乙醇溶液中，浸渍10min，得到预处理碳纤维；
2）将预处理碳纤维在氮气气氛下450℃保温30min，通入氢气并控制流量为0.3L/min，然后升温至650℃并保温5min，然后通入等体积的乙炔和氢气的混合气体，控制流量为8L/min，在0.1atm压力下反应10min，即可得到复合纤维。
其中，包埋型胶囊颗粒的制备方法如下：
1）将15g三聚氰胺、14g尿素、60g甲醛以及60mL去离子水混合后，用10wt%的碳酸钠溶液调节pH至8.5，然后置于70℃水浴中搅拌加热60min，然后向反应体系中加入375g去离子水终止反应，得到壁材溶液；
2）将4g复合树脂和160g双酚A溶于40g十四醇中，将混合液在80℃恒温水浴中以300r/min搅拌90min后，通风冷却，得到芯材，再将10g苯乙烯-马来酸酐共聚物溶解在90g浓度为10wt%的氢氧化钠溶液中，并在80℃水浴锅中搅拌120min，得到乳化剂溶液；
3）将40g壁材溶液、30g芯材以及2.0g乳化剂溶液加入到容器中，在50℃水浴中以200r/min搅拌30min，将形成的混合物经高速乳化机以7000r/min处理5min，用邻苯二甲酸氢钾调节pH至5.3，随后在40℃水浴锅中以80r/min搅拌保温反应30min后升温至80℃继续反应2h，将得到的产物用去离子水反复稀释过滤后，在60℃烘箱中干燥25h，得到包埋型胶囊颗粒。
上述复合树脂的制备方法如下：
1）将14g丙烯酸缓慢滴加入15g浓度为40wt%的氢氧化钠水溶液中，充分搅拌后加入5g丙烯酰胺，通氮气30min，再加入0.02gN，N-亚甲基双丙烯酰胺和0.2g过硫酸钾，混匀后得到水相溶液；
2）将0.6g司盘-60加入到165g环己烷中，升温至50℃搅拌乳化10min，通氮气除氧30min，得到油相溶液，按照油相溶液与水相溶液的质量比为2:1，在50℃下，将水相溶液缓慢滴加到搅拌下的油相溶液中，控制滴加速度为2mL/min，搅拌转速为300r/min，待滴加完毕后，升温至70℃并反应3h，将得到的产物过滤后用甲醇反复洗涤，在80℃下烘干至恒重，粉碎研磨后得到树脂材料；
3）在室温下，将15g六水硝酸锌溶解在1000mL去离子水中，充分搅拌后加入氨水调节pH至8，再加入20mL浓度为0.25g/L的十六烷基三甲基溴化铵水溶液中，充分搅拌后得到反应液，按照质量体积比为1g：20mL，将树脂材料加入到反应液中，分散均匀后转移至反应釜中，在150℃下水热反应10h，待反应结束后，将产物用乙醇和去离子水反复洗涤，在60℃下干燥至恒重，得到复合树脂。
实施例2
一种用于土木施工的土壤固化剂，该土壤固化剂包含如下重量份组分：石灰15份、粉煤灰26份、水泥20份、复合纤维6份、包埋型胶囊颗粒10份、表面活性剂1份、助剂5份；其中，表面活性剂为脂肪酸山梨坦；助剂由碳酸钙、异丙醇胺和乙二醇按质量比5：2：1组成；
该土壤固化剂的制备方法如下：
按照重量份称取各组分，将助剂和表面活性剂混合均匀，得到混合料A，再将石灰、粉煤灰、水泥、复合纤维以及包埋型胶囊颗粒混合均匀，得到混合料B，将上述混合料A和混合料B均匀混合，即可得到所需的土壤固化剂。
其中，复合纤维的制备方法如下：
1）将碳纤维在氮气气氛下470℃热处理2h，然后以7wt%的磷酸二氢铵水溶液作为电解质，电流强度为0.5A，对碳纤维进行电化学改性处理100s，然后浸入到充足的浓度为4wt%的硝酸钴乙醇溶液中，浸渍20min，得到预处理碳纤维；
2）将预处理碳纤维在氮气气氛下470℃保温40min，通入氢气并控制流量为0.4L/min，然后升温至660℃并保温7min，然后通入等体积的乙炔和氢气的混合气体，控制流量为10L/min，在0.2atm压力下反应15min，即可得到复合纤维。
其中，包埋型胶囊颗粒的制备方法如下：
1）将18g三聚氰胺、16g尿素、70g甲醛以及75mL去离子水混合后，用12wt%的碳酸钠溶液调节pH至8.5，然后置于73℃水浴中搅拌加热70min，然后向反应体系中加入460g去离子水终止反应，得到壁材溶液；
2）将5g复合树脂和180g双酚A溶于50g十四醇中，将混合液在82℃恒温水浴中以400r/min搅拌100min后，通风冷却，得到芯材，再将13g苯乙烯-马来酸酐共聚物溶解在110g浓度为12wt%的氢氧化钠溶液中，并在83℃水浴锅中搅拌150min，得到乳化剂溶液；
3）将45g壁材溶液、35g芯材以及2.3g乳化剂溶液加入到容器中，在52℃水浴中以260r/min搅拌40min，将形成的混合物经高速乳化机以8000r/min处理6min，用邻苯二甲酸氢钾调节pH至5.5，随后在42℃水浴锅中以100r/min搅拌保温反应40min后升温至82℃继续反应2.5h，将得到的产物用去离子水反复稀释过滤后，在65℃烘箱中干燥28h，得到包埋型胶囊颗粒。
上述复合树脂的制备方法如下：
1）将14.5g丙烯酸缓慢滴加入17g浓度为42wt%的氢氧化钠水溶液中，充分搅拌后加入5.5g丙烯酰胺，通氮气40min，再加入0.05gN，N-亚甲基双丙烯酰胺和0.3g过硫酸钾，混匀后得到水相溶液；
2）将0.7g司盘-60加入到170g环己烷中，升温至53℃搅拌乳化20min，通氮气除氧40min，得到油相溶液，按照油相溶液与水相溶液的质量比为2.5:1，在52℃下，将水相溶液缓慢滴加到搅拌下的油相溶液中，控制滴加速度为3mL/min，搅拌转速为400r/min，待滴加完毕后，升温至72℃并反应4h，将得到的产物过滤后用甲醇反复洗涤，在85℃下烘干至恒重，粉碎研磨后得到树脂材料；
3）在室温下，将18g六水硝酸锌溶解在1200mL去离子水中，充分搅拌后加入氨水调节pH至8.3，再加入25mL浓度为0.28g/L的十六烷基三甲基溴化铵水溶液中，充分搅拌后得到反应液，按照质量体积比为1g：25mL，将树脂材料加入到反应液中，分散均匀后转移至反应釜中，在155℃下水热反应12h，待反应结束后，将产物用乙醇和去离子水反复洗涤，在65℃下干燥至恒重，得到复合树脂。
实施例3
一种用于土木施工的土壤固化剂，该土壤固化剂包含如下重量份组分：石灰20份、粉煤灰30份、水泥30份、复合纤维8份、包埋型胶囊颗粒13份、表面活性剂2份、助剂6份；其中，表面活性剂为聚山梨酯；助剂由碳酸钙、异丙醇胺和乙二醇按质量比7：2：1组成；
该土壤固化剂的制备方法如下：
按照重量份称取各组分，将助剂和表面活性剂混合均匀，得到混合料A，再将石灰、粉煤灰、水泥、复合纤维以及包埋型胶囊颗粒混合均匀，得到混合料B，将上述混合料A和混合料B均匀混合，即可得到所需的土壤固化剂。
其中，复合纤维的制备方法如下：
1）将碳纤维在氮气气氛下500℃热处理3h，然后以8wt%的磷酸二氢铵水溶液作为电解质，电流强度为0.6A，对碳纤维进行电化学改性处理120s，然后浸入到充足的浓度为5wt%的硝酸钴乙醇溶液中，浸渍30min，得到预处理碳纤维；
2）将预处理碳纤维在氮气气氛下500℃保温50min，通入氢气并控制流量为0.5L/min，然后升温至680℃并保温10min，然后通入等体积的乙炔和氢气的混合气体，控制流量为12L/min，在0.2atm压力下反应20min，即可得到复合纤维。
其中，包埋型胶囊颗粒的制备方法如下：
1）将20g三聚氰胺、19g尿素、73g甲醛以及80mL去离子水混合后，用13wt%的碳酸钠溶液调节pH至9.0，然后置于75℃水浴中搅拌加热80min，然后向反应体系中加入510g去离子水终止反应，得到壁材溶液；
2）将6g复合树脂和200g双酚A溶于60g十四醇中，将混合液在85℃恒温水浴中以500r/min搅拌120min后，通风冷却，得到芯材，再将16g苯乙烯-马来酸酐共聚物溶解在120g浓度为12wt%的氢氧化钠溶液中，并在86℃水浴锅中搅拌160min，得到乳化剂溶液；
3）将50g壁材溶液、36g芯材以及2.6g乳化剂溶液加入到容器中，在56℃水浴中以300r/min搅拌50min，将形成的混合物经高速乳化机以10000r/min处理10min，用邻苯二甲酸氢钾调节pH至5.6，随后在45℃水浴锅中以120r/min搅拌保温反应50min后升温至85℃继续反应3h，将得到的产物用去离子水反复稀释过滤后，在70℃烘箱中干燥30h，得到包埋型胶囊颗粒。
上述复合树脂的制备方法如下：
1）将14.7g丙烯酸缓慢滴加入18g浓度为45wt%的氢氧化钠水溶液中，充分搅拌后加入6g丙烯酰胺，通氮气50min，再加入0.07gN，N-亚甲基双丙烯酰胺和0.4g过硫酸钾，混匀后得到水相溶液；
2）将0.8g司盘-60加入到180g环己烷中，升温至56℃搅拌乳化30min，通氮气除氧50min，得到油相溶液，按照油相溶液与水相溶液的质量比为3:1，在55℃下，将水相溶液缓慢滴加到搅拌下的油相溶液中，控制滴加速度为5mL/min，搅拌转速为400r/min，待滴加完毕后，升温至75℃并反应5h，将得到的产物过滤后用甲醇反复洗涤，在90℃下烘干至恒重，粉碎研磨后得到树脂材料；
3）在室温下，将20g六水硝酸锌溶解在1300mL去离子水中，充分搅拌后加入氨水调节pH至8.5，再加入30mL浓度为0.30g/L的十六烷基三甲基溴化铵水溶液中，充分搅拌后得到反应液，按照质量体积比为1g：30mL，将树脂材料加入到反应液中，分散均匀后转移至反应釜中，在160℃下水热反应13h，待反应结束后，将产物用乙醇和去离子水反复洗涤，在70℃下干燥至恒重，得到复合树脂。
对比例1：本对比例与实施例1基本相同，不同之处在于，不含有复合纤维。
对比例2：本对比例与实施例1基本相同，不同之处在于，使用碳纤维替代复合纤维。
对比例3：本对比例与实施例1基本相同，不同之处在于，不含有包埋型胶囊颗粒。
对比例4：本对比例与实施例1基本相同，不同之处在于，包埋型胶囊颗粒的制备过程中，采用树脂材料替代复合树脂。
对比例5：本对比例与实施例1基本相同，不同之处在于，同时不含有复合纤维和包埋型胶囊颗粒。
测试实验：
将上述各例中土壤固化剂的性能指标的检验按照行业标准土壤固化剂CJ/T3073-1998中的规定进行，对土壤进行洒水12h，控制水量为20mm/24h（控制好排水，避免土壤表面出现长时间的积水），待洒水完毕后，让土壤自然风干，测算并记录其抗压强度（该土壤最大干密度为1.72g/cm3，最佳含水量为15.5%）。
表1
通过上表可知，本发明中的土壤固化剂具有优异的水稳性，可以有效阻止雨水的下渗以及可以将土壤中的自由水以吸附的形式固定下来，从而使土壤变得致密，增加了土壤的强度。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (10)
1.一种用于土木施工的土壤固化剂，其特征在于，所述土壤固化剂包含如下重量份组分：石灰10-20份、粉煤灰15-30份、水泥10-30份、复合纤维5-8份、包埋型胶囊颗粒8-13份、表面活性剂1-2份、助剂3-6份；所述表面活性剂为脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦、聚山梨酯中至少一种；所述助剂由碳酸钙、异丙醇胺和乙二醇按质量比（3-7）：（1-2）：1组成。
2.根据权利要求1所述的一种用于土木施工的土壤固化剂，其特征在于，所述复合纤维，其制备方法如下：
1）将碳纤维在氮气气氛下450-500℃热处理1-3h，然后以磷酸二氢铵水溶液作为电解质，电流强度为0.4-0.6A，对碳纤维进行电化学改性处理80-120s，然后浸入到充足的硝酸钴乙醇溶液中，浸渍10-30min，得到预处理碳纤维；
2）将预处理碳纤维在氮气气氛下450-500℃保温30-50min，通入氢气，然后升温至650-680℃并保温5-10min，然后通入等体积的乙炔和氢气的混合气体，在0.1-0.2atm压力下反应10-20min，即可得到复合纤维。
3.根据权利要求2所述的一种用于土木施工的土壤固化剂，其特征在于，所述磷酸二氢铵水溶液的浓度为5-8wt%；
所述硝酸钴乙醇溶液的浓度为3-5wt%；
所述氢气的流量为0.3-0.5L/min；
所述混合气体的流量为8-12L/min。
4.根据权利要求1所述的一种用于土木施工的土壤固化剂，其特征在于，所述包埋型胶囊颗粒，其制备方法如下：
1）将三聚氰胺、尿素、甲醛以及去离子水混合后，用碳酸钠溶液调节pH至8.5-9.0，然后置于70-75℃水浴中搅拌加热60-80min，然后向反应体系中加入甲醛6-7倍量的去离子水终止反应，得到壁材溶液；
2）将复合树脂和双酚A溶于十四醇中，将混合液在80-85℃恒温水浴中搅拌90-120min后，通风冷却，得到芯材，再将苯乙烯-马来酸酐共聚物溶解在氢氧化钠溶液中，并在80-86℃水浴锅中搅拌120-160min，得到乳化剂溶液；
3）将壁材溶液、芯材以及乳化剂溶液加入到容器中，在50-56℃水浴中搅拌30-50min，将形成的混合物经高速乳化机处理5-10min，用邻苯二甲酸氢钾调节pH至5.3-5.6，随后在40-45℃水浴锅中搅拌保温反应30-50min后升温至80-85℃继续反应2-3h，将得到的产物用去离子水反复稀释过滤后，充分干燥后得到包埋型胶囊颗粒。
5.根据权利要求4所述的一种用于土木施工的土壤固化剂，其特征在于，所述壁材溶液中，三聚氰胺、尿素、甲醛以及去离子水的用量比例为（15-20）g：（14-19）g：（60-73）g：（60-80）mL；
所述碳酸钠溶液的浓度为10-13wt%；
所述芯材中，复合树脂、双酚A以及十四醇的质量比为（4-6）：（160-200）：（40-60）；
所述乳化剂溶液中，苯乙烯-马来酸酐共聚物和氢氧化钠溶液的质量比为（10-16）：（90-120）；
所述氢氧化钠溶液的浓度为10-12wt%。
6.根据权利要求4所述的一种用于土木施工的土壤固化剂，其特征在于，所述壁材溶液、芯材以及乳化剂溶液的质量比为（40-50）：（30-36）：（2.0-2.6）；
所述高速乳化机的转速为7000-10000r/min。
7.根据权利要求4所述的一种用于土木施工的土壤固化剂，其特征在于，所述复合树脂，其制备方法如下：
1）将丙烯酸缓慢滴加入氢氧化钠水溶液中，充分搅拌后加入丙烯酰胺，通氮气30-50min，再加入N，N-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钾，混匀后得到水相溶液；
2）将司盘-60加入到环己烷中，升温至50-56℃搅拌乳化10-30min，通氮气除氧30-50min，得到油相溶液，将水相溶液缓慢滴加到搅拌下的油相溶液中，控制搅拌转速为300-400r/min，待滴加完毕后，升温至70-75℃并反应3-5h，将得到的产物过滤后用甲醇反复洗涤，烘干至恒重，粉碎研磨后得到树脂材料；
3）在室温下，将六水硝酸锌溶解在去离子水中，充分搅拌后加入氨水调节pH至8.0-8.5，再加入十六烷基三甲基溴化铵水溶液中，充分搅拌后得到反应液，将树脂材料加入到反应液中，分散均匀后转移至反应釜中，在150-160℃下水热反应10-13h，待反应结束后，将产物用乙醇和去离子水反复洗涤，充分干燥至恒重，得到复合树脂。
8.根据权利要求7所述的一种用于土木施工的土壤固化剂，其特征在于，所述水相溶液中，丙烯酸、氢氧化钠水溶液、丙烯酰胺、N，N-亚甲基双丙烯酰胺以及过硫酸钾的质量比为（14.0-14.7）：（15-18）：（5-6）：（0.02-0.07）：（0.2-0.4）；
所述氢氧化钠水溶液的浓度为40-45wt%；
所述油相溶液中，司盘-60和环己烷的质量比为（0.6-0.8）：（165-180）；
所述油相溶液与水相溶液的质量比为2-3:1；
所述滴加速度为2-5mL/min。
9.根据权利要求7所述的一种用于土木施工的土壤固化剂，其特征在于，所述反应液中，六水硝酸锌、去离子水、十六烷基三甲基溴化铵水溶液的用量比例为（15-20）g：（1000-1300）mL：（20-30）mL；
所述十六烷基三甲基溴化铵水溶液的浓度为0.25-0.30g/L；
所述树脂材料与反应液的质量体积比为1g：（20-30）mL。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种用于土木施工的土壤固化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
按照重量份称取各组分，将助剂和表面活性剂混合均匀，得到混合料A，再将石灰、粉煤灰、水泥、复合纤维以及包埋型胶囊颗粒混合均匀，得到混合料B，将上述混合料A和混合料B均匀混合，即可得到所需的土壤固化剂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310104508.5A CN116239352A (zh) | 2023-02-13 | 2023-02-13 | 一种用于土木施工的土壤固化剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310104508.5A CN116239352A (zh) | 2023-02-13 | 2023-02-13 | 一种用于土木施工的土壤固化剂及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116239352A true CN116239352A (zh) | 2023-06-09 |
Family
ID=86634447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310104508.5A Pending CN116239352A (zh) | 2023-02-13 | 2023-02-13 | 一种用于土木施工的土壤固化剂及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116239352A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104532548A (zh) * | 2015-01-29 | 2015-04-22 | 中国兵器工业集团第五三研究所 | 一种碳纤维表面原位生长碳纳米管的方法 |
| CN106278101A (zh) * | 2016-08-18 | 2017-01-04 | 济南鲁新新型建材股份有限公司 | 土壤固化剂及其制备方法 |
| CN109626892A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-04-16 | 武汉市市政建设集团有限公司 | 一种粒料类固化剂及利用其制备的高强低收缩抗裂路面基层材料 |
| CN114940817A (zh) * | 2022-06-27 | 2022-08-26 | 烟台辰宇汽车部件有限公司 | 一种推力杆用聚氨酯及其制备方法 |
| CN115233654A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-10-25 | 辽宁工程技术大学 | 一种固化吹填土的方法 |
-
2023
- 2023-02-13 CN CN202310104508.5A patent/CN116239352A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104532548A (zh) * | 2015-01-29 | 2015-04-22 | 中国兵器工业集团第五三研究所 | 一种碳纤维表面原位生长碳纳米管的方法 |
| CN106278101A (zh) * | 2016-08-18 | 2017-01-04 | 济南鲁新新型建材股份有限公司 | 土壤固化剂及其制备方法 |
| CN109626892A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-04-16 | 武汉市市政建设集团有限公司 | 一种粒料类固化剂及利用其制备的高强低收缩抗裂路面基层材料 |
| CN114940817A (zh) * | 2022-06-27 | 2022-08-26 | 烟台辰宇汽车部件有限公司 | 一种推力杆用聚氨酯及其制备方法 |
| CN115233654A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-10-25 | 辽宁工程技术大学 | 一种固化吹填土的方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 马正先等: "纳米氧化锌制备原理与技术", vol. 1, 中国轻工业出版社, pages: 90 - 99 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107265962A (zh) | 一种超级绝热气凝胶泡沫混凝土及其制备方法 | |
| CN102899969B (zh) | 一种汽油滤清器用耐高温抗腐蚀滤纸及其制备方法 | |
| CN100352540C (zh) | 钛改性硅胶吸附块体的制备方法 | |
| CN107445509A (zh) | 复合改性水泥混凝土内养护材料及其制备方法 | |
| CN116239352A (zh) | 一种用于土木施工的土壤固化剂及其制备方法 | |
| CN109265734A (zh) | 一种通过二氧化硅气凝胶绝热防火层提高聚合物泡沫阻燃性的方法 | |
| CN107265964A (zh) | 一种超级绝热气凝胶发泡混凝土及其制备方法 | |
| CN114956644B (zh) | 一种混凝土裂缝自修复材料及其制备方法 | |
| CN108794062A (zh) | 一种粘膜型混凝土养护剂及其制备方法 | |
| CN113185246B (zh) | 一种固废土壤固化剂的制备工艺 | |
| CN108144575B (zh) | 硫化石墨硅胶氯化锂固化复合除湿剂及其制备方法 | |
| CN113600144A (zh) | 甲醛吸附材料的制备方法 | |
| CN114213052B (zh) | 一种低水胶比混凝土高保湿内养护材料及制备方法和应用 | |
| CN110886094A (zh) | 一种纺织面料的负氧离子-蜂窝状微孔改性方法 | |
| CN102284988B (zh) | 一种调湿纤维板的制备方法 | |
| CN112973397B (zh) | 一种安全高效调湿材料的制备方法 | |
| CN112341830B (zh) | 一种自封装海藻酸钙沥青自愈合胶囊的制备方法 | |
| CN113683374A (zh) | 一种调湿防滑火山岩板材及其制备方法 | |
| CN103170288B (zh) | 一种缓释型脲醛泡沫塑料除酸剂的制备方法 | |
| CN112094069B (zh) | 一种内掺石蜡粉自修复微胶囊及微波辅助自修复方法 | |
| CN112063218A (zh) | 一种建筑用隔音保温腻子及其制备方法 | |
| CN110983790A (zh) | 一种织物用自发热储能整理剂及其制备方法 | |
| CN116969717B (zh) | 一种固碳型复合多孔人工骨料 | |
| CN115636618B (zh) | 一种长效、高分散、自增强的混凝土内养护剂及其制备方法 | |
| CN108358543A (zh) | 一种环保隔音的轻质隔墙板及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |