[发明专利]砂性土质固化剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种公路工程建设材料，尤其是涉及一种适用于道路工程中的路基建设、铺设乡间公路、油田公路、江河堤坝、广场等工程中加固土体的砂性土质固化剂。

背景技术

土质固化材料是用于改善土的物理-力学性质以适应工程技术要求的新型化学材料，可对道路、码头、港口等各类工程进行地基土处理加固。按照材料的物质特点，土质固化剂可以分为以下三大类型：

1 无机结合料

无机结合料是一种传统的固化材料，包括水泥、石灰和粉煤灰等，它们可单独使用，也可按一定的比例混合使用。水泥、石灰、粉煤灰作为最传统的土壤固化材料在筑路工程中应用广泛，但是这些材料存在明显缺陷，如水泥收缩大、易开裂、协调性及适用性差、成本高。石灰、粉煤灰初期强度低、易软化、水稳性差等，对于砂性土工程的施工，石灰往往满足不了工程的需要，使用水泥则存在加量大，成本高等问题。并且，石灰和水泥类筑路材料的生产中产生大量的CO₂，为保护全球气候，这些产品必将受到限制。

2 离子类土质固化剂

离子固化剂(EN-1、ISS、Roadgood)是一种由多个强离子组合而成的化学物质，其作用机理是将粘土矿物内部吸附水去除，使土由亲水性变成憎水性，在常规压实机械碾压后，能有效地改进土的工程性质，提高土的防渗性等。这种固化剂对土壤成分有一定的要求，而且价格很高.这也在很大程度上限制了其应用。

3有机类土质固化剂

此类稳定剂一般呈液态，种类很多，目前市场比较知名的产品有：南非约翰尼斯堡公司生产的康耐(CON-AID)、美国SOILROCK公司的S型稳定剂和TOP-SEAL(美德克萨斯洲土壤控制公司，一种液态的丙烯酸联合乳胶聚合物)，这类产品的应用，国内报道仅限于室内试验以及初步分析评价。该类产品用量大，掺量一般在0.1～1％范围内，并且如TOP-SEAL产品并不能改善土体的水稳定性和冰冻稳定性，其在实际筑路工程中的应用迄今还无人报道。

综上所述，传统的筑路材料存在着明显的缺陷，并且在施工过程中对环境造成一定的污染。目前虽然也出现了高聚物和电离子溶液的固化剂，但高聚物类还不够完善，电离子溶液固化剂对土壤成分要求苛刻，且成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种早期强度高、抗渗、抗裂、抗冻性能好的环保型筑路材料，用量少、运输费用低，施工方便，采用固化剂加固路基土，避免大量运输砂石类材料，节省工程造价。

为解决上述技术问题，本发明提供一种砂性土质固化剂，其特征在于：包括主添加剂和助剂，其中主添加剂重量百分比组成为：

氨基磺酸15％-20％

水溶性硅油5％-20％

三乙醇胺5％-15％

氢氟酸10％-30％

Na₂SO₄4％-6％

壬基酚聚氧乙烯醚4％

山梨醇单月桂酸酯2％

H₂O30％

土质固化剂助剂：

氟硅酸镁、硫酸铝、氯化铝中至少一种或两种以上的混合物与表面活性剂混合组成，二者的重量百分比组成为：93-95∶5-7。

表面活性剂为烷基苯环氧乙烷缩合物。

上述固化剂主添加剂生产工艺简述如下：

采用2M³反应釜，在充分搅拌下，加入总质量的30％水，然后依次加入氨基磺酸、氢氟酸、水溶性硅油、三乙醇胺和Na₂SO₄、壬基酚聚氧乙烯醚、山梨醇单月桂酸酯，反应结束所得物为水溶性良好的褐色液体。

土质固化剂助剂工艺简述：

采用混拌的方法，在混拌机中按二者的比例进行混拌，均匀后即可。

本发明所用原料壬基酚聚氧乙烯醚、山梨醇单月桂酸酯可到山东德州华联助剂厂购买。