[发明专利]一种砂质土壤固化剂及其使用方法

说明书

公开了一种砂质土壤固化剂，原料包括泰然酶原液、石灰、改性聚丙烯、纳米碳酸钙和玄武岩纤维。此外，还公开了砂质土壤固化剂的使用方法，包括：将配方量的石灰、改性聚丙烯、纳米碳酸钙以及玄武岩纤维加至砂质土壤中；用水将泰然酶原液稀释，均匀洒入土壤；加入剩余的水，并将所得混合物混合均匀；使用塑料薄膜覆盖静置。相对于现有技术，本发明的砂质土壤固化剂无侧限抗压强度更高。

技术领域

本发明属于土壤固化技术领域；涉及一种砂质土壤固化剂及其使用方法。

背景技术

砂质土壤广泛用作路基和地基填料。砂质土壤中砂粒含量高，颗粒粗，比表面积小；土壤中原生矿物以石英和长石为主。砂质土壤含水量不高，密度较大，强度较高；但由于其结构特点，随着载荷增加和时间推移，容易引发含水量增高和孔隙比增大等缺陷，导致砂质土壤的载荷能力发生显著变化，因此，不得不对砂质土壤进行固化处理。

为了满足实际需要，通常使用石灰、粉煤灰或水泥对砂质土壤进行固化处理。但这些水化类固化剂材料与砂质土壤之间容易出现搅拌不均匀，养护时间长以及环境污染等问题。除此之外，还存在电离子类固化剂和生物酶固化剂。

由于安全、环保、无毒、无腐蚀性、抗压能力强等特点，同时兼具刚性和柔性，生物酶固化剂近年来备受人们青睐。其中，泰然酶(TerraZyme；全称：泰然生物酶土壤固化剂)是美国Nature Plus,Inc.生产的一种透明棕褐色液态复合酶制品，是一种完全不同于传统建材的革命性新型材料。泰然酶由植物发酵而成，以溶解状态掺入土中，使土体密实。在它的作用下，土壤中原有的物理、化学及结构变化的趋势和速度，将发生巨大的改变。从而修正了泥土微观层次的许多不利的结构与理化特性，经过适当的级配，达到工程需要的承载性能。

西安公路研究院使用泰然酶和石灰共同处理试验用土。结果表明，二者共同作用的土壤7天无侧限抗压强度均大于0.7MPa，比单一使用石灰处理的土壤强度高出一倍；而且14天无侧限抗压强度也比较高。然而，上述共同作用的土壤无侧限抗压强度仍然不能令人满意。

因此，迫切需要针对上述技术缺陷，提供一种无侧限抗压强度更高的砂质土壤固化剂及其使用方法。

发明内容

本发明目的是提供一种无侧限抗压强度更高的砂质土壤固化剂及其使用方法。

为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种无侧限抗压强度更高的砂质土壤固化剂，其特征在于，原料包括泰然酶原液、石灰、改性聚丙烯、纳米碳酸钙和玄武岩纤维。

根据本发明所述的砂质土壤固化剂，其中，所述泰然酶原液的密度为1.05g/cm³；pH＝4.8。

根据本发明所述的砂质土壤固化剂，其中，所述石灰选自钙质消石灰。

根据本发明所述的砂质土壤固化剂，其中，所述改性聚丙烯选自马来酸酐接枝的聚丙烯原料。

根据本发明所述的砂质土壤固化剂，其中，所述聚丙烯原料的平均分子量Mn＝4820道尔顿；平均粒径为600微米；马来酸酐接枝率为8.0％。

根据本发明所述的砂质土壤固化剂，其中，所述纳米碳酸钙选自硅烷偶联剂改性的纳米碳酸钙。

根据本发明所述的砂质土壤固化剂，其中，所述硅烷偶联剂选自γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)；MPTMS接枝率为2.2％。

根据本发明所述的砂质土壤固化剂，其中，所述玄武岩纤维的密度为2.8g/cm³；拉伸强度为≥1050MPa；弹性模量为≥35GPa；断裂伸长率为3.1％；平均直径为25μm；长度为3-5mm。