CN1804228A - 一种土质固化剂 - Google Patents

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一种土质固化剂，是由浓硫酸和/或浓盐酸、Na2SO4、磺酸盐、早强剂、FeSO4和/或FeCl3、YW型氟类表面活性剂混合制备而成，工艺简单，本发明土质固化剂便于路基路面施工，各项技术指标均达到国家规定的标准，可以减少传统筑路材料如石灰、水泥的用量，提高路基路面的耐水浸能力和抗冻融性能，提高了路基路面整体强度，大幅度降低工程造价，延长公路的使用年限，降低公路的养护费用，本发明还可以用于水利堤坝建设和市政设施建设。

Description

一种土质固化剂
技术领域：
本发明涉及一种土质固化剂，尤其是涉及一种用于公路路基和路面基层的土质固化剂。
背景技术：
公路路基和路面基层需要有一定的强度，传统的砂石、石灰、水泥等材料破坏生态、污染环境，不符合建设资源节约型、环境友好型社会的要求，尤其是石灰、水泥的生产过程中释放大量的二氧化碳气体，加剧全球温室效应。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是提供一种提高路基、路面强度、水稳定性、冻稳定性的土质固化剂，减少传统筑路材料的用量，降低公路的工程造价，及后期维护费用。
本发明土质固化剂按重量百分比组成包括：
浓硫酸和/或浓盐酸20-35％
Na2SO4 20-30％
磺酸盐10-20％
早强剂5-10％
FeSO4和/或FeCl3 10-20％
YW型氟类表面活性剂1-5％。
磺酸盐为氨基磺酸盐或萘基磺酸盐。
早强剂为三乙丙醇胺或三乙醇胺。
本发明中磺酸盐在压实的土体中能够提高土体耐水浸能力；早强剂可以加速路基路面材料压实后的固化；YW型氟类表面活性剂可以在酸性条件下大幅度降低土壤颗粒吸附水的表面张力，使其分离成更为细小的土壤颗粒，使多余的水分子排出或蒸发，从而减少了路基路面混合材料压实后土壤颗粒的间隙，提高密实度，从而提高了强度。
本发明土质固化剂便于路基路面施工，各项技术指标均达到国家规定的标准，可以减少传统筑路材料如石灰、水泥的用量，提高路基路面的耐水浸能力和抗冻融性能，提高了路基路面整体强度，大幅度降低工程造价，延长公路的使用年限，降低公路的养护费用，本发明还可以用于水利堤坝建设和市政设施建设。
本发明土质固化剂的制备方法如下：
1、溶解：在反应釜中放入FeCl3和/或FeSO4，并加入使其溶解所需其重量百分比含量的80％的水，开启反应釜至其完全溶解；
2、开启反应釜，慢速加入浓盐酸和/或浓硫酸，开启冷却水降低反应釜的温度，使其不高于50度，加酸完成后继续搅拌30-60分钟后关闭冷却水；
3、依次加入Na2SO4、早强剂、磺酸盐，待搅拌均匀后加入YW型氟类表面活性剂，继续搅拌10-60分钟后停釜。
本发明所用原料YW型氟类表面活性剂可以到山东德达石油技术有限公司购买(地址：山东省东营市府前大街279号)。
采用土质固化剂复合固结土用作路面基层的主要技术指标：
7d无侧限抗压强度：
土质固化剂水泥类复合固结土为：1.5～4.0MPa；
土质固化剂石灰类复合固结土为：0.8～2.2MPa；
间接抗弯拉强度：
土质固化剂石灰类复合固结土为：0.45～0.52MPa；
土质固化剂水泥类复合固结土为：0.49～0.69MPa；
抗压回弹模量值：
土质固化剂石灰类复合固结土为：800～1300MPa；
土质固化剂水泥类复合固结土为：1100～1600MPa。
具体实施方式：
实施例1
1、溶解：在反应釜中加入FeCl3 30kg，并加入24kg水，开启反应釜至其完全溶解；
2、在激烈搅拌的情况下，缓慢加入浓度为98％的浓硫酸20kg，同时开启冷却水降低反应釜的温度，使其不高于50度，加酸完毕后继续搅拌30分钟；
3、在搅拌状态下，依次加入Na2SO4 10kg、三乙丙醇胺5kg、氨基磺酸盐10kg搅拌均匀后，加入YW型氟类表面活性剂1.2kg，继续搅拌10分钟后停釜。
实施例2
1、溶解：在反应釜中加入FeSO4 28kg，并加入22.4kg水，开启反应釜至其完全溶解；
2、在激烈搅拌的情况下，缓慢加入浓度为36％的浓盐酸35kg，同时开启冷却水降低反应釜的温度，使其不高于50度，加酸完毕后继续搅拌40分钟；
3、在搅拌状态下，依次加入Na2SO4 10kg、三乙醇胺5kg、萘基磺酸盐10kg搅拌均匀后，加入YW型氟类表面活性剂1.2kg，继续搅拌20分钟后停釜。
实施例3
1、溶解：在反应釜中加入FeCl3 15kg和FeSO4 15kg，并加入24kg水，开启反应釜至其完全溶解；
2、在激烈搅拌的情况下，缓慢加入浓度为98％的浓硫酸10kg和浓度为36％的浓盐酸10kg，同时开启冷却水降低反应釜的温度，使其不高于50度，加酸完毕后继续搅拌40分钟；
3、在搅拌状态下，依次加入Na2SO4 10kg、三乙丙醇胺5kg、氨基磺酸盐10kg搅拌均匀后，加入YW型氟类表面活性剂1.2kg，继续搅拌45分钟后停釜。
实施例4
1、溶解：在反应釜中加入FeCl3 14kg和FeSO4 14kg，并加入22.4kg水，开启反应釜至其完全溶解；
2、在激烈搅拌的情况下，缓慢加入浓度为36％的浓盐酸18kg和浓度为98％的浓硫酸17kg，同时开启冷却水降低反应釜的温度，使其不高于50度，加酸完毕后继续搅拌60分钟；
3、在搅拌状态下，依次加入Na2SO4 10kg、三乙醇胺5kg、萘基磺酸盐10kg搅拌均匀后，加入YW型氟类表面活性剂1.2kg，继续搅拌60分钟后停釜。
实施例5
1、溶解：在反应釜中加入FeCl3 14kg和FeSO4 14kg，并加入22.4kg水，开启反应釜至其完全溶解；
2、在激烈搅拌的情况下，缓慢加入浓度为36％的浓盐酸18kg和浓度为98％的浓硫酸17kg，同时开启冷却水降低反应釜的温度，使其不高于50度，加酸完毕后继续搅拌60分钟；
3、在搅拌状态下，依次加入Na2SO4 10kg、三乙丙醇胺3kg、三乙醇胺2kg、萘基磺酸盐10kg搅拌均匀后，加入YW型氟类表面活性剂1.2kg，继续搅拌60分钟后停釜。
实施例6
1、溶解：在反应釜中加入FeCl3 14kg和FeSO4 14kg，并加入22.4kg水，开启反应釜至其完全溶解；
2、在激烈搅拌的情况下，缓慢加入浓度为36％的浓盐酸18kg和浓度为98％的浓硫酸17kg，同时开启冷却水降低反应釜的温度，使其不高于50度，加酸完毕后继续搅拌60分钟；
3、在搅拌状态下，依次加入Na2SO4 10kg、三乙醇胺5kg、氨基磺酸盐5kg、萘基磺酸盐5kg搅拌均匀后，加入YW型氟类表面活性剂1.2kg，继续搅拌60分钟后停釜。
实施例7
1、溶解：在反应釜中加入FeCl3 30kg，并加入24kg水，开启反应釜至其完全溶解；
2、在激烈搅拌的情况下，缓慢加入浓度为98％的浓硫酸20kg，同时开启冷却水降低反应釜的温度，使其不高于50度，加酸完毕后继续搅拌30分钟；
3、在搅拌状态下，依次加入Na2SO4 10kg、三乙丙醇胺2.5kg、三乙醇胺2.5kg、氨基磺酸盐10kg搅拌均匀后，加入YW型氟类表面活性剂1.2kg，继续搅拌10分钟后停釜。
实施例8
1、溶解：在反应釜中加入FeSO4 28kg，并加入22.4kg水，开启反应釜至其完全溶解；
2、在激烈搅拌的情况下，缓慢加入浓度为36％的浓盐酸35kg，同时开启冷却水降低反应釜的温度，使其不高于50度，加酸完毕后继续搅拌40分钟；
3、在搅拌状态下，依次加入Na2SO4 10kg、三乙醇胺5kg、氨基磺酸盐6kg、萘基磺酸盐4kg搅拌均匀后，加入YW型氟类表面活性剂1.2kg，继续搅拌20分钟后停釜。
实施例9
1、溶解：在反应釜中加入FeCl3 14kg和FeSO4 14kg，并加入22.4kg水，开启反应釜至其完全溶解；
2、在激烈搅拌的情况下，缓慢加入浓度为36％的浓盐酸18kg和浓度为98％的浓硫酸17kg，同时开启冷却水降低反应釜的温度，使其不高于50度，加酸完毕后继续搅拌60分钟；
3、在搅拌状态下，依次加入Na2SO4 10kg、三乙丙醇胺3kg、三乙醇胺2kg、氨基磺酸盐5kg、萘基磺酸盐5kg搅拌均匀后，加入YW型氟类表面活性剂1.2kg，继续搅拌60分钟后停釜。
使用时，路面基层用土92-96％、胶结材料4-8％，外加万分之一至万分之十的本发明的土质固化剂，经混合后用压路机碾压成型，用于路基可不加胶结材料。

Claims (3)

1、一种土质固化剂，其特征在于：按重量百分比组成包括：
浓硫酸和/或浓盐酸  20-35％
Na2SO4 20-30％
磺酸盐   10-20％
早强剂   5-10％
FeSO4和/或FeCl3  10-20％
YW型氟类表面活性剂  1-5％。
2、根据权利要求1所述的一种土质固化剂，其特征在于：所述的磺酸盐为氨基磺酸盐和/或萘基磺酸盐。
3、根据权利要求1所述的一种土质固化剂，其特征在于：所述的早强剂为三乙丙醇胺和/或三乙醇胺。
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