一種用于鹽堿地土壤硬化復(fù)配固化劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種固化劑，具體涉及一種用于鹽堿地土壤硬化復(fù)配固化劑，屬于土 壤改造技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著全國各地的沿海灘涂的開發(fā)，港口擴(kuò)建，物流園堆場面積加大等這些工程需 要大量的石頭用于拋填用來穩(wěn)固地基，造成山體過度開挖，生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重，自然資源逐 漸減少，目前鹽堿土地多采用毛石拋填，毛石均來自山體開采，這樣將給生態(tài)環(huán)境造成破 壞，而且要投入大量的車輛和設(shè)備，施工成本非常高。為了解決該問題，也有相關(guān)的專利介 紹，例如專利號:008193223，名稱為"包括土壤硬化劑和地面改良劑的土壤改良劑，包括土 壤硬化方法和地面改良方法的土壤改良方法，及改良的地面"，該專利也公開了一種改良 劑，具體如下：為實(shí)現(xiàn)上述目的，使用蘋果酸和/或葡萄糖作為構(gòu)成本發(fā)明土壤改良劑的土 壤硬化劑和地面改良劑的主要組分。這些土壤改良劑組分的用量根據(jù)土壤的酸性、堿性、金 屬含量和無機(jī)物的含量而改變。優(yōu)選這些土壤改良劑的組分為液體或粉末形式。而且，該土 壤改良劑可以包括助劑，例如氯化鈉或碳酸氫鈉。該技術(shù)方案在一定程度上可以改良土壤， 但是存在以下問題：1)成本較高，不便于大規(guī)模的使用；2)使用范圍有限，針對沿海地區(qū)不 同的鹽堿地，不具有普遍適用性，因此，迫切需要一種新的技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決上述存在的問題，本發(fā)明公開了一種用于鹽堿地土壤硬化復(fù)配固化劑， 本發(fā)明主要基于在現(xiàn)有的土壤添加復(fù)配固化劑，即可達(dá)到抗壓強(qiáng)度高，抗?jié)B性、耐久性、抗 凍性等優(yōu)異的高性能的硬化土壤，本發(fā)明的投入使用節(jié)約施工成本，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境和減 少了能源消耗，該產(chǎn)品可用于沿海地區(qū)道路工程、大型的貨場、廠房地坪等，應(yīng)用范圍廣泛。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下，用于鹽堿地土壤硬化復(fù)配固化劑，其 特征在于，所述復(fù)配固化劑各原材料的質(zhì)量比為：復(fù)合硅酸鹽水泥60%_75%，粉煤灰8%-19%，石膏2.5%-3.8%，生石灰7.5%-10%，砼防腐劑3.8%-5%，硫酸鋁0.10-0.15%，混凝土早強(qiáng) 劑1 %-6.6%，上述原料百分?jǐn)?shù)和為100%。本品成品顏色為灰色。
[0005] 作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述復(fù)配固化劑各原材料的質(zhì)量比為:復(fù)合硅酸鹽水泥 63%-73%，粉煤灰10%-15%，石膏2 · 8%-3 · 5%，生石灰8 · 5%-9 · 5%，砼防腐劑4%-4· 5%，硫酸鋁 0.12-0.14%，混凝土早強(qiáng)劑2%-5%，上述原料百分?jǐn)?shù)和為100%。
[0006] 作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述復(fù)合硅酸鹽水泥規(guī)格p. c42.5R，其3天強(qiáng)度須大于 19.0兆帕，抗折強(qiáng)度大于4.0兆帕，安定性必須合格，細(xì)度用80μπι方孔篩篩余不得大于10%; 粉煤灰采用F類二級灰，細(xì)度不得大于25%;石膏為;建筑石膏其硫酸鈣含量必須大于80%，抗 壓強(qiáng)度大于3.9兆帕，細(xì)度，0.2mm方孔篩篩余小于10%;生石灰為鈣質(zhì)石灰(CaO+MgO)含量大 于75%，混凝土防腐劑為以無機(jī)功能材料為主，與有機(jī)高分子功能材料復(fù)合而成具有多重功 效的混凝土防腐劑，比表面積300-350m 2/kg，7天抗壓強(qiáng)度大于25兆帕，抗?jié)B等級大于P30;抗 凍等級大于F200;對水質(zhì)無污染;混凝土早強(qiáng)劑為無機(jī)類硫酸鹽系硫酸鈉和硫酸鉀或氯化 物系早強(qiáng)劑氯化鈣、氯化鈉或有機(jī)早強(qiáng)劑三乙醇胺，甲酸鈣，以上幾種早強(qiáng)劑抗壓強(qiáng)度比3 天不小于120%、7天不小于105%。硫酸鋁為正常的市場銷售產(chǎn)品無過多要求，水為自來水或 者飲用水。
[0007] 土壤硬化復(fù)配固化劑的應(yīng)用方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟；1)首先測 定土壤的含水率，在達(dá)到最佳含水率后將土壤破碎均勻，所述最佳含水率為24%-26%。土壤 的粒徑控制在1〇_以下，然后復(fù)配固化劑與鹽堿土壤按照一定質(zhì)量的比例混合，2)將步驟1 的混合物攪拌均勻后，加入一定量的水，繼續(xù)攪拌，使其達(dá)到最佳含水率，測混合物的堆積 密度，如不符合要求繼續(xù)攪拌，3)攪拌均勻后在2-4小時(shí)內(nèi)用15-20噸壓路機(jī)壓實(shí)成型，4) 壓實(shí)度達(dá)到土壤混合料的最大干密度后用塑料薄膜密封養(yǎng)生7-10天，即可在該場地或者 道路上生產(chǎn)使用。該技術(shù)方案中將土壤固化劑直接和施工地段的土壤按一定比列混合，使 土壤硬化，固化完的土壤強(qiáng)度大于3.5兆帕，大幅降低了施工成本，避開毛石拋填，保護(hù)了自 然資源。
[0008] 作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述步驟1)中土壤復(fù)配固化劑與鹽堿土壤的質(zhì)量混合比 例為 1:8-1:12。
[0009] 作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述步驟2)中加入的水量為土壤和復(fù)配固化劑混合料的 總質(zhì)量的18%-25%，所述最佳含水率為24%-26%，所述堆積密度為1219kg/m 31250kg/m3 相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下，1)整個(gè)技術(shù)方案基于在現(xiàn)有的土壤中添加復(fù)配 固化劑，即可達(dá)到抗壓強(qiáng)度高，抗?jié)B性、耐久性、抗凍性等優(yōu)異的高性能的硬化土壤，本發(fā)明 的投入使用節(jié)約施工成本，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境和減少了能源消耗，本發(fā)明產(chǎn)品可用于道路工 程、大型的貨場、廠房地坪等，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛;2)本發(fā)明為粉狀固化劑其成分主要是水泥，粉 煤灰、石灰、防腐劑等無機(jī)穩(wěn)定材料，這些成分在和水接觸的情況下水泥表面的熟料礦物發(fā) 生水化，形成相應(yīng)的水化物，由于各種水化物的溶解度很小，水化物的生成速度大于其在水 溶液中的擴(kuò)散速度，較短時(shí)間內(nèi)析出水化硅酸鈣凝膠、水化硫鋁酸鈣和氫氧化鈣晶體等水 化物，覆蓋于水泥顆粒和土壤顆粒表面。隨著水化反應(yīng)的不斷進(jìn)行水化物增多，凝結(jié)成多孔 的空間凝聚結(jié)構(gòu)，固體顆粒之間的毛細(xì)孔不斷減小，土壤結(jié)構(gòu)逐漸緊密，形成整體的穩(wěn)定 性，并承受一定的荷載，形成一定強(qiáng)度的土質(zhì)，固化劑中的防腐劑和水泥粉煤灰能生成鋁或 硅為核心的四面體晶狀物在此四面體結(jié)晶物周圍往往帶有多余的負(fù)電價(jià)，極易吸納一些游 離K+、Na+，使游離態(tài)離子轉(zhuǎn)化成非游離狀態(tài)，同時(shí)生成特殊網(wǎng)狀膜、C-S-H凝膠、鋁氧四面結(jié) 晶物交織在一起，增強(qiáng)了土壤密實(shí)度，提高了固化土層的結(jié)構(gòu)承載力，本品中的防腐劑組分 中含有高分子聚合物，添加到混合材料中能夠生成一種特殊的網(wǎng)狀防滲膜均勻分布在土壤 顆粒的表面減少固化土層中的毛細(xì)孔道能夠有效阻止各類侵蝕介質(zhì)(CL'S0 42'HC03、Mg2+) 以及可溶鹽、海水等侵蝕物質(zhì)對固化土層內(nèi)部滲透減少腐蝕應(yīng)力，提高固化土層抗?jié)B性、耐 侵蝕性等;3)該技術(shù)方案中所涉及的原料:泥，粉煤灰、石灰、防腐劑等，成本較低，市場來源 廣泛，便于大規(guī)模的推廣應(yīng)用。
【具體實(shí)施方式】
[0010] 為了加深對本發(fā)明的認(rèn)識和理解，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡明本發(fā)明。
[0011] 以下實(shí)施例中，復(fù)合硅酸鹽水泥規(guī)格p. C42.5R，其3天強(qiáng)度須大于19.0兆帕，抗折 強(qiáng)度大于4.0兆帕，安定性必須合格，細(xì)度用80μπι方孔篩篩余不得大于10%;粉煤灰采用F類 二級灰，細(xì)度不得大于25%;石膏為;建筑石膏其硫酸鈣含量必須大于80%，抗壓強(qiáng)度大于3.9 兆帕，細(xì)度，0.2mm方孔篩篩余小于10%;生石灰為鈣質(zhì)石灰(CaO+MgO)含量大于75%，混凝土 防腐劑為以無機(jī)功能材料為主，與有機(jī)高分子功能材料復(fù)合而成具有多重功效的混凝土防 腐劑，比表面積300-350m 2/kg，7天抗壓強(qiáng)度大于25兆帕，抗?jié)B等級大于P30;抗凍等級大于 F200;對水質(zhì)無污染;混凝土早強(qiáng)劑為無機(jī)類硫酸鹽系硫酸鈉和硫酸鉀或氯化物系早強(qiáng)劑 氯化鈣、氯化鈉或有機(jī)早強(qiáng)劑三乙醇胺，甲酸鈣，以上幾種早強(qiáng)劑抗壓強(qiáng)度比3天不小于 120%、7天不小于105%。硫酸鋁為正常的市場銷售產(chǎn)品無過多要求，水為自來水或者飲用水。 [00 12] 實(shí)施例1: 經(jīng)過多次的試驗(yàn)，結(jié)合本地區(qū)的土質(zhì)實(shí)際情況，優(yōu)先選出本土壤固化劑，按各種成分質(zhì) 量比例組成如下，以下原料百分?jǐn)?shù)和為100%。
[0013] P.C42.5 水泥 60份 鈣質(zhì)生石灰 7.5份 粉煤灰 18.7份 石膏 2.5份 砼防腐劑 5份 石全早強(qiáng)劑 6.2份 硫酸鋁 0.1份 為了使上述的土壤固化劑具有均勻的顆粒需要對上述的硫酸鋁研磨，研磨后的表面積 為380-450m 2/Kg，將上述材料通過電腦控制自動(dòng)計(jì)量配料，經(jīng)2000升的臥式攪拌機(jī)攪拌180 秒，轉(zhuǎn)速在400r/min至450r/min.上述材料按規(guī)定的參數(shù)混合在一起即可獲得鹽堿土壤硬 化復(fù)配固化劑。
[0014]原材料技術(shù)要求:水泥采用P.C42.5產(chǎn)品質(zhì)量符合GB12958-1999的相關(guān)規(guī)定，粉 煤灰滿足標(biāo)準(zhǔn)GB/T1596-2005II級灰技術(shù)要求，砼防腐劑以無機(jī)功能材料為主，產(chǎn)品質(zhì)量符 合JC/T1011-2006標(biāo)準(zhǔn)要求，砼早強(qiáng)劑以硫酸鈉為主要成分產(chǎn)品質(zhì)量符合GB8076-2008標(biāo)準(zhǔn) 要求，生石灰符合CJJ1-2008鈣質(zhì)生石灰Π 級標(biāo)準(zhǔn)要求，硫酸鋁為正常的市場銷售產(chǎn)品無過 多要求，拌合用水符合JGJ63-2006標(biāo)準(zhǔn)要求，石膏符合GB9776-2008-等品技術(shù)要求。
[0015] 通過上述的實(shí)施方法，取成品固化劑，試驗(yàn)土為連云港鹽田淤泥，該地區(qū)淤泥土工 數(shù)據(jù)是，地面下0-350mm含水量為26.7%，土質(zhì)的PH值為8.6，有機(jī)質(zhì)為0.02%。從表1的試驗(yàn) 數(shù)據(jù)分析按1:8-1:12固化劑較經(jīng)濟(jì)適用。本發(fā)明的土壤固化劑和鹽堿土壤拌合均勻，用水 量按土壤和固化劑混合料的總質(zhì)量的18%-25%.攪拌均勻后在3個(gè)小時(shí)內(nèi)用15-20噸壓路機(jī) 壓實(shí)成型，壓實(shí)度達(dá)到土壤混合料的最大干密度的96%后用塑料薄膜密封養(yǎng)生7天，即可在 該場地或者道路上生產(chǎn)使用。
[0016] 取實(shí)施1配方按照J(rèn)TGE51--2009標(biāo)準(zhǔn)要求檢測數(shù)據(jù)見表1
實(shí)施例2.經(jīng)過多次的試驗(yàn)，結(jié)合本地區(qū)的土質(zhì)實(shí)際情況，優(yōu)先選出本土壤固化劑，按各 種成分質(zhì)量比例組成如下，以下述原料百分?jǐn)?shù)和為100%。
[0017] P.C