[发明专利]土壤固化剂

说明书

本发明公开了一种土壤固化剂，属于建筑材料技术领域，所述的土壤固化剂，包括以下原料：普通硅酸盐水泥、固硫灰、激发剂、早强剂、硅灰、生石灰、聚丙烯酰胺、水、聚乙烯醇缩丁醛、木质素磺酸钙、3‑氨基丙基三烷氧基硅烷、聚乙烯吡咯烷酮。所述土壤固化剂是经过改性材料、混合、真空制备等步骤制得的。本发明的土壤固化剂制备工艺简单，采用本发明的土壤固化剂可显著缩短路基的凝固时间，提高路基的抗压强度，缩短工期，可应用于不同土质的土壤固化。

【技术领域】

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种土壤固化剂。

【背景技术】

目前我国正在进行大规模的工程建设，在工程建设中，因自然资源有限，现有的砂石材料已经远远不能满足日益增长的工程建设需要，同时，砂石的开采也会造成严重的自然环境破坏，使社会生存环境质量下降。在工程建设中，如果能充分有效利用价格低廉、来源广泛的土壤作为工程材料，则可以在保证工程建设的同时，有效节约砂石的用量，降低工程成本，同时减少对自然资源的破坏，保护生态环境，提高社会生存质量。土壤固化剂是一种可以快速并显著改变土壤物理化学性能、使土壤具有工程特性的一种工程材料。土壤固化剂加固土采用就地取材的土壤作为主要建筑材料，可以利用废弃的土壤、渣土、建筑垃圾等作为主要骨料，加入一定的土壤固化剂，改变废弃土壤、渣土、建筑垃圾的理化性质，使其能够作为建筑材料重新被利用。其开采加工起来较为容易，无需长途运输，节省了运输费用，而且，节约资源，保护环境。因此，采用土壤固化剂加固土壤技术在技术和经济上都有重要意义，但是现有的土壤固化剂存在固化的抗压强度高，固化时间长的局限性。

例如，中国专利申请文献“复合型土壤固化剂(公开号：CN201710441973)”公开了一种复合型土壤固化剂，按重量份由以下成分组成：普通硅酸盐水泥5-15份、固硫灰60-90份、激发剂3-8份、早强剂1-5份、硅灰1-3份、生石灰2-6份、聚丙烯酰胺0.02-0.1份。该复合型土壤固化剂虽然能改善路基结构、提高路基强度，但是固化时间长，固化过程容易给后期带来裂开、坍塌等情况，综合固化效果不好。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题是提供一种土壤固化剂，以解决在中国专利申请文献“复合型土壤固化剂(公开号：CN201710441973)”的添加剂基础上，如何优化工艺，缩短固化土壤的凝固时间，使得土壤固化剂固化效果更好的技术问题。

为了解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种土壤固化剂，包括以下原料：普通硅酸盐水泥、固硫灰、激发剂、早强剂、硅灰、生石灰、聚丙烯酰胺、水、聚乙烯醇缩丁醛、木质素磺酸钙、3-氨基丙基三烷氧基硅烷、聚乙烯吡咯烷酮；

所述激发剂为改性水玻璃、铝酸钠、铝酸钾、聚合硅酸铝铁中的一种或多种；

所述早强剂为氧化钙、二乙醇胺、碳酸氢钾中的一种或多种；

所述聚乙烯醇缩丁醛:木质素磺酸钙:3-氨基丙基三烷氧基硅烷:聚乙烯吡咯烷酮的重量比为(35-50):(25-40):(30-40):(25-30)。

本发明还提供一种土壤固化剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、改性材料：在温度为30-50℃、密封的条件下将聚乙烯醇缩丁醛、木质素磺酸钙、3-氨基丙基三烷氧基硅烷、聚乙烯吡咯烷酮、水按重量比混合搅拌3-4h制得改性材料；

S2、混合：将步骤S1制得的改性材料与普通硅酸盐水泥、固硫灰、激发剂、早强剂、硅灰、生石灰、聚丙烯酰胺按重量比混合，在25-40℃的温度条件下搅拌1-2h制得混合材料；

S3、真空制备：将步骤S2制得的混合材料在真空环境、搅拌转速为200-300r/min、温度为40-70℃条件下进行搅拌2.5-4h后制得土壤固化剂。

优选地，步骤S1中制得的改性材料含水量为70-90％。