[发明专利]一种水泥类土壤固化剂

说明书

本发明属于建筑材料水泥类。

各种建筑物的地基和道路的基层及底层往往需要加入固化剂如水泥以提高其强度，倡如果施工现场的土壤含水率较高(如大于35％)，现有的水泥类土壤固化剂只有增加其肜量时才能满足强度要求，这样势必会增加施工成本。

本发明的目的是节约水泥用置，降低施工成本，同时提高水泥加固土的强度，提出在硅酸盐水泥熟料中加入硬石膏和(或)丙三醇，制造出一种水泥类土壤固化剂。

本发明的目的是以下述方式实现的：一种水泥类土壤固化剂，由硅酸盐水泥熟料和硬石膏，或由硅酸盐水泥熟料、硬石膏和丙三醇组成，其组成范围(重量％)为：

         硅酸盐水泥熟料             82-90

         硬石膏                     10-18

         丙三醇                     0或0.1-0.4(外掺)

将上述原料混合粉磨至比表面积为250-900，或将上述原料分别粉磨至比表面积为250-900后再混合拌匀。

上述原料最佳组成范围(重量％)为：

        硅酸盐水泥熟料              74-94

        硬石膏                      6-26

        丙三醇                      0或0.05-0.8(外掺)

本发明详细介绍如下：

水泥加固土(简称水泥土)的强度主要米源于两部分水化物的胶结作用，即水泥本身的水化产物的胶结作用和水泥水化时产生的Ca(OH)₂与土中活性物质之可的硬凝反应所产生的水化产物的胶结作用。其中前者构成水泥土强度的主要部分。对于硅酸盐水泥净浆结构，在硅酸盐水泥熟料中加入硬石膏后，对C₃S、C₂S水化的作用不大，但可促使C₃A、C₄AF水化形成针状结构、强度高的钙矾石之类的水化产物，且这类水化产勿所含的结晶水高，能在同样水灰比条件下，降低水泥石的孔隙率，提高水泥石的强度，但当石膏掺量过多时，会在后期继续形成钙矾石，致使初期硬化了的浆本产生膨胀应力，削弱了强度，严重的还会造成安定性不良的后果。为此，国家际准规定了硅酸盐水泥中SO₃的含量不得大于3.5％，以限制石膏的掺量。但是3.5％的SO₃最多只能使3.93％C₃A化合成钙矾石。而硅酸盐水泥中C₃A、C₄AF的含量分别为6％、15％，要使这些C₃A和C₄AF全部化合成钙矾石，则需20％左右的SO₃含量。显然现有的硅酸盐类水泥中C₃A和C₄AF主要水化成水化铝(铁)酸钙，形成钙矾石量很少，因而它们的全部作用尚未充分发挥，欲使C₃A和C₄AF的强度得以充分发挥，必须尽量使它们较多地与石膏化合成钙矾石，但应避免产生膨胀应力。

由于水泥土中的孔隙很多，所以能放宽石膏掺量，生成较多的钙矾石来填充孔隙而不会导致安定性不良。丙三醇是一种表面活性剂，能使硅酸盐水泥熟料矿物水化更完全，并能增强土颗粒矿物的活性，因而能进一步提高水泥土的强度。

将硅酸盐水泥熟料和硬石膏，或将硅酸盐水泥熟料、硬石膏和丙三醇混合粉磨，或分别粉磨至比表面积250～900m²/kg，最佳300～500m²/kg，即可制造出适用于高含水量土壤的水泥类固化剂。本发明中所用的硅酸盐水泥熟料指现有各水泥厂生产的硅酸盐水泥熟料。硬石膏为天然硬石膏或经600～1100℃煅烧二水石膏所得的无水石膏，其主要成分为CaSO₄，硬石膏的掺量在固化剂中占6～25％，最佳掺量8～18％，掺量太少，效果不显著，掺量太多，会使水泥土强度降低。丙三醇为市售的化工产品，掺量在固化剂中占0.05-0.8％，最佳掺量0.1～0.4％，掺量太少，效果不显著，掺量太多，会使水泥土强度降低。

实例1