[发明专利]一种用于淤泥质土加速排水的排水剂及其制备与使用方法

说明书

本发明公开了一种用于淤泥质土加速排水的排水剂，所述排水剂的原料包括体积比为1:(2.5～3.5)的棉籽油和浓硫酸；本发明还公开了一种用于淤泥质土加速排水的排水剂的制备与使用方法。本发明通过制备排水剂并与需排水的淤泥质土混合反应，有利于降低淤泥质土内黏土矿物的亲水性，提高淤泥质土的渗透性，可用于加快淤泥质土通过堆载预压法和真空预压法排水固结的作业时间，显著降低作业成本。

技术领域

本发明涉及淤泥质土排水与地基处理技术领域，具体涉及一种用于淤泥质土加速排水的排水剂及其制备与使用方法。

背景技术

淤泥质土是在静水或缓慢流水环境中沉积，并在一系列的生物、物理和化学作用下形成的软土。淤泥质土具有低强度、高含水率、高孔隙比、高压缩性、低渗透性等特性，往往不能直接作为建筑物的地基，这使得在淤泥质土地区工程建设难度增大。在工程建设中，目前针对淤泥质土的排水固结处理方法主要有堆载预压法和真空预压法，这些处理方法的作用原理相似，分别通过堆载和抽真空排出淤泥质土内的水，使土体压缩固结，从而提高强度。然而，由于淤泥质土含有较多的亲水性黏土矿物，造成土体渗透低，排水速度缓慢，从而造成淤泥质土通过堆载预压法和真空预压法排水固结的作业时间长、成本高。

基于上述情况，本发明提出了一种用于淤泥质土加速排水的排水剂及其制备与使用方法，可有效解决以上问题。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于淤泥质土加速排水的排水剂及其制备与使用方法。旨在解决淤泥质土通过堆载预压法和真空预压法排水固结的作业时间长、成本高的问题。

为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案实现：

第一方面，本发明提供一种用于淤泥质土加速排水的排水剂，所述排水剂的原料包括体积比为1:(2.5～3.5)的棉籽油和浓硫酸。

优选的是，所述排水剂的原料包括体积比为1:3的棉籽油和浓硫酸。

优选的是，所述棉籽油的成分包括棕榈酸、亚油酸和油酸，其中，所述棉籽油中的棕榈酸含量为21.6％～24.8％，亚油酸含量为44.9％～55％，油酸含量为18％～30.7％。

优选的是，所述浓硫酸的浓度大于98％。

第二方面，本发明提供一种用于淤泥质土加速排水的排水剂的制备方法，所述制备方法包括：

在25℃恒温环境中，量取一定体积的棉籽油至反应容器内，将2.5～3.5倍于棉籽油体积的浓硫酸加入棉籽油中，同时持续搅拌一段时间，使棉籽油与浓硫酸充分混合反应，制得所述排水剂。

上述技术方案中，棉籽油与浓硫酸充分混合，发生磺化作用化学反应；棉籽油与浓硫酸发生磺化作用化学反应后，棉籽油中的脂肪酸中将引入磺酸基，得到含有亲水亲油基的磺化油产品，该产品即为所述排水剂；棉籽油与浓硫酸的化学反应式如式下(1)。

R-COOH+H₂SO₄→R-CH₂-SO₃H (1)

其中R-为饱和或非饱和的烃基，R-COOH为脂肪酸；磺化反应后，脂肪酸中引入了磺酸基-SO₃H，即脂肪酸同时具备亲水基(-SO₃H)和亲油基(R-)。

第三方面，本发明还提供一种用于淤泥质土加速排水的排水剂的使用方法，所述使用方法包括：

S1、测量淤泥质土含水总体积：采集需排水处理的淤泥质土部分样品，称量其初始质量和体积，将样品放入烘箱在一定条件下烘干，称量烘干后的质量，计算淤泥质土的密度与含水率；根据淤泥质土的密度和总体积计算其总质量，根据淤泥质土总质量与含水率计算其总含水体积；