[发明专利]一种无机高分子聚合物土壤固化剂及制备方法

说明书

本发明公开一种无机高分子聚合物土壤固化剂及制备方法，包括固体组分原料和液体组分原料；固体组分原料包括硅铝酸盐材料；液体组分原料包括碱激发剂溶液和磺化油。本发明的无机高分子聚合物土壤固化剂及制备方法，提高了固化强度和固化土的抗干缩变形性能，解决了长期泡水后强度衰减较大的问题；制备方法简单，通过此方法能让固化剂在土壤中分布更均匀，最大程度发挥无机高分子聚合物固化效果，该制备方法在工程应用时与现有施工机械能很好兼容。

技术领域

本发明涉及土壤固化剂技术领域，特别涉及一种无机高分子聚合物土壤固化剂及制备方法。

背景技术

越来越多的建设工程需要人工地基来满足建筑对地基的要求。甘肃和青海地区分布着广泛的湿陷黄土和盐渍土等工程性能不良土。对于湿陷性黄土和盐渍土地区的建设项目，需对场坪进行封闭。目前工程中常用的场坪封闭方法是灰土换填法和水泥土换填法处理。近年来，一些工程中因自身缺陷、施工质量或设计不合理等因素，在竣工后的几年时间里就出现不同程度的地基隆起和膨胀现象，对建筑物造成极大的破坏。

在对场坪封闭换填中，土壤固化剂发挥着重要作用。根据土壤固化剂主要化学成分的不同，目前市面上的土体固化剂主要分为四种：无机类、有机类、有机无机复合类和生物酶类。无机类固化剂的缺点是：渗透性差，固结施工困难，常常需要固结材料和砂土拌和进行铺设，且固结层容易干缩形成裂缝，厚重的固结层也不利于生态防护，用量比较大，运输成本高，早期强度不高。有机类固化剂的缺点是使用寿命期短、抗水性能差、受环境的影响比较大。生物酶类固化剂的缺点是因生物酶类土壤固化剂具有生物降解的特点，固化土浸水后强度会降低，其使用寿命较短，但对其长期的强度和稳定性仍有待实践检验。

地聚合物是一种由AlO₄和SiO₄四面体结构单元组成三维缩合氧化物网络结构的无机高分子聚合物。由于地聚合物本身就是稳定的氧化物网络结构体系，所以具有优良的机械性能和耐化学腐蚀性、耐火、耐高温的性能以及抗渗透性。正是因为该材料具有高强、高稳定性和耐久性及常温下反应固化的特点，可以将其用作为一种土壤固化剂。本发明针对上述固化剂存在的缺陷，以硅铝酸盐材料为原料，研制出了一种无机高分子聚合物土壤固化剂，克服了现有土壤固化剂所存在的不足。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种无机高分子聚合物土壤固化剂及制备方法，提高了固化强度和固化土的抗干缩变形性能，解决了长期泡水后强度衰减较大的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种无机高分子聚合物土壤固化剂，包括固体组分原料和液体组分原料；所述固体组分原料包括硅铝酸盐材料；所述液体组分原料包括碱激发剂溶液和磺化油。

进一步的，所述固体组分原料与液体组分原料的质量配比为0.9-1.4：1。

进一步的，按质量份计，所述硅铝酸盐材料24-28.7份；所述碱激发剂溶液20.5-24.6份，磺化油1/100-1/250份。

进一步的，按质量份计，所述硅铝酸盐材料24.6-26.8份；所述碱激发剂溶液24-24.6份，磺化油1/150-1/250份。

进一步的，所述硅铝酸盐材料采用1250目偏高岭土粉体，其Al：Si＝1.04；磺化油为磺化蓖麻油。

进一步的，所述碱激发剂溶液为钠水玻璃。

一种无机高分子聚合物土壤固化剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：将硅铝酸盐材料与所需固化黄土混合后，置于干粉搅拌机中搅拌均匀，获得混合物A；

步骤二：将碱激发剂溶液静置活化，密封包装待用；

步骤三：将磺化油溶于水形成稳定的水溶液后静置活化，密封包装待用；