[发明专利]一种湿陷性黄土固化剂的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种湿陷性黄土固化剂的制备方法及其应用。湿陷性黄土固化剂按照下述质量百分比配制而成：水泥10‑20％，活性矿渣粉30‑40％，锂渣10‑20％，海泡石5‑10％，硅藻土5‑10％，水性环氧树脂9‑16％，减水剂1‑2％，木质纤维素2‑3％。按照上述配比分别制备干料和湿料，将其混合均匀后得到黄土固化剂。将一定比例的黄土固化剂和水在不断搅拌的条件下依次加入黄土中混合均匀后得到固化黄土浆体，经过成型并养护后得到固化黄土成品。本发明采用工业废料做到经济环保的同时，固化黄土具备无湿陷性、渗透性能低，形成强度快并且强度高的特点。对以黄土为主要土体的建筑和路面基坑的回填产生巨大的应用价值。

技术领域

本发明属于土木工程材料领域，具体涉及一种湿陷性黄土固化剂的制备及其应用。

背景技术

黄土是由黄灰色或黄棕色的尘土和细粒组成，广泛分布于我国甘肃、宁夏、陕西和山西等黄土高原地区的一种土体。湿陷性黄土是指在一定压力下受水浸湿，土结构迅速破坏并产生显著附加下沉的黄土。湿陷性黄土的主要特点包括：(1)多孔性：孔隙率大，土体结合不紧密；(2)湿陷性：但受水浸湿后，土的结构迅速破坏，并发生显著的附加下沉，其强度和透水性迅速降低，甚至产生不透水层。

由于黄土自身的特点和缺陷，导致上述广泛分布黄土地区的建筑和道路的发展受到广泛影响。在建筑工程方面，储水构筑物或输水管道漏水、工业或生活用水排放不当和大气降水渗入等原因导致黄土地基湿陷，往往会造成水塔、烟囱等高耸构筑物严重倾斜，房屋墙身破坏，梁、柱等承重结构开裂和基础倾斜等不堪设想的严重后果，威胁人民群众生命财产安全。在道路工程的工程方面，黄土路基遇水后产生不均匀沉降，导致公路路面大面积开裂下陷，从而引起其他次生道路病害，进一步加剧黄土地基的湿陷性，引起恶性循环。

目前对于湿陷性黄土的处理措施，主要有垫层，重锤夯实等地基处理，建造地沟和管道排水和加固上部结构等措施，这些措施工序复杂，并且耐久性差，需要多次施工保持效果，劳民伤财。因此亟需一种成本较低并且长期有效的处置手段。

发明内容

基于黄土的特点和现有处理措施技术的的缺陷，本发明提供一种湿陷性黄土固化剂的制备及应用。

一种湿陷性黄土固化剂，按照下述质量百分比配制而成：水泥10-20％，活性矿渣粉30-40％，锂渣10-20％，海泡石5-10％，硅藻土5-10％，水性环氧树脂9-16％，减水剂1-2％，木质纤维素2-3％。

所述水泥为硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥中至少一种，强度为42.5MPa。

所述活性矿渣粉主要成分为氧化钙、氧化铝和二氧化硅，比表面积≥400m²/kg，7d活性指数≥55％，28d活性指数≥75％。符合GB/T 18046-2017《用于水泥、砂浆和混凝土中粒化高炉矿渣粉》中相关要求。

所述锂渣主要成分为氧化钙和二氧化硅，比表面积≥300m²/kg，细度(80μm筛余量)≤20％，需水量比≤125％。符合YB/T 4230-2010《用于水泥和混凝土中的锂渣粉》中相关要求。

所述海泡石为40-50目或60-70目的其中一种以及90-100目或200目其中一种。

所述硅藻土为200目或300目的其中一种以及500目或800目的其中一种。

所述水性环氧树脂由质量比为水性环氧乳液：水性环氧固化剂＝2：1制成，其中水性环氧乳液的pH＝7，固含量50％；水性环氧固化剂的pH＝9，固含量50％。符合GB 50728-2011《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》相关要求。

所述减水剂为抗泥型聚羧酸减水剂，pH＝8-9，固含量40％。符合JG/T 223-2007《聚羧酸系高性能减水剂》相关要求。

所述木质纤维素为200目或300目的其中一种以及500目和1000目的其中一种。