[发明专利]采用固废无机结合料的高腐殖酸软土固化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种采用固废无机结合料的高腐殖酸软土固化剂及其制备方法，属于固化剂技术领域，包括以下重量份的原料无机结合料40‑50份、激发剂6‑8份、离子替换剂6‑10份、腐殖酸改性剂8‑10份、憎水剂8‑10份、早强剂5‑8份、减水剂6‑10份、填充剂5‑8份、引气剂5‑8份。本发明的效果和优点是在对含有腐殖酸的土壤进行固化处理时，由于腐殖酸的存在，采用传统的水泥往往强度偏低。本发明特别的解决了腐殖酸对土壤固化的影响，并且具有良好的经济效益和环境效益，在强度、耐久性和防水性等方面也得到有力保障。

技术领域

本发明属于固化剂技术领域，特别是涉及一种采用固废无机结合料的高腐殖酸软土固化剂及其制备方法。

背景技术

为了满足生产生活的需求，人们很早就将植物纤维应用到改良土壤的工程性质方面。随着石灰的发明，石灰便成为土壤的改良材料。自从发明了水泥以后，水泥土以其优良的加固效果，逐渐得到了人们的重视。由于石灰土、水泥土具有良好的力学性能和水稳性，并具有一定程度的抗冻性能，因此在修建道路、港口、机场等工程中，得到了普遍应用。

自然界中的某些特殊土体自身强度低、性能不稳定、遇水和失水有膨胀和收缩等性能，不能直接作为工程建设的填筑材料。随着工程建设的快速推进，对砂、石等建筑材料的需求越来越大，进而对自然环境的破坏越来越严重，导致砂石资源日渐贫乏。此外，传统的水泥土和石灰土虽然具有良好的强度、水稳性、抗冻性能，并且已在很多工程中得到了广泛应用。但是，水泥土往往收缩较大，开裂风险较高；石灰土则早期强度低、发展慢，且水泥和石灰对塑性指数高的黏土、有机土、盐渍土固化效果较差，甚至有时无固化作用。对此，开发新型采用固废无机结合料的高腐殖酸软土固化剂，对不良土体进行处理，显得格外重要。土壤加固通常有物理加固法、化学加固法和综合加固法。物理加固法是用机械的方法改变土质的力学性质，而土质的固有性质却没有改变；化学加固法是加入外加剂，使土质的固有性质发生改变；综合加固法是在土壤中加入外加剂，再通过压实等机械作用，使土壤的密度增大、孔隙缩小、抗剪强度增加、压缩性和渗透性下降、强度和水稳性提高。采用固废无机结合料的高腐殖酸软土固化剂加固不良土体属于综合加固法。

水泥土腐殖酸组分可与水泥产物Ca²⁺、Al³⁺反应,在水泥土环境生成钙键、铝键等复合体，它们可能影响水泥水解水化反应，削减水泥所能达到的固化效果。目前，我国土壤有机质平均含量在2.5%左右，按照土壤腐殖酸所占比重60%计，腐殖酸含量约1.5%。

目前普遍采用强酸对腐殖酸进行处理，虽然有一定效果，但对环境影响较大。因此急需开发出既能解决腐殖酸对水泥水解水化反应的影响，又对环境友好的土壤固化剂及制备方法。

发明内容

为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种采用固废无机结合料的高腐殖酸软土固化剂及其制备方法，本发明有效的解决了含有腐殖酸土壤的固化问题，极大的提高了固化土密实度、强度、耐久性和防水性等性能指标，具有良好的经济及环境效益。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种采用固废无机结合料的高腐殖酸软土固化剂，包括以下重量份的原料：无机结合料40-50份、激发剂6-8份、离子替换剂6-10份、腐殖酸改性剂8-10份、憎水剂8-10份、早强剂5-8份、减水剂6-10份、填充剂5-8份、引气剂5-8份。

进一步的，无机结合料包括以下重量份的原料：钢渣为6-8份、生石灰为5-7份、硅酸盐水泥为20-25份、煅烧煤矸石粉3-5份、高炉渣3-5份，生石灰为三级以上生石灰，钙镁含量大于等于75%，将钢渣、高炉渣、生石灰、煅烧煤矸石粉送入球磨机中研磨10-15分钟，然后硅酸盐水泥进行搅拌，得到无机结合料。

进一步的，激发剂为水玻璃、氢氧化钠、木质素磺酸钠三者按照1:1:1的重量份数比例进行混合，水玻璃的模数为2.5-2.8。

进一步的，离子替换剂为氯化铝、氯化钙按照1:1的重量份数比例进行组合。