專利名稱：：一種土壤穩(wěn)固劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及土壤化學(xué)穩(wěn)固劑。公路、街道、停車場、機場、水庫以及堤壩建設(shè)中均要求其地面及地基土層有一定強度及承載能力。然而天然的土由于其土壤類別、粒度分布、礦物組成以及有機物含量不同，其強度及承載能力有相當大的差別。為增加土壤的穩(wěn)定性及承載能力，傳統(tǒng)的方法是從他處運來大量性能更合適的墊土更換原先較弱的土，或是添加水泥、石灰、瀝青或粉煤灰等常規(guī)穩(wěn)固劑，這些方法不是效果不理想，就是成本大幅提高。近年來也有采用硅酮或聚丙烯胺等聚合物來增加土的強度，但由于成本昂貴，在道路實際建設(shè)中難以推廣應(yīng)用。美國專利(US4，941，924)公開了一種化學(xué)土壤穩(wěn)固劑，其成本也比較高。在石油化工廠中常產(chǎn)生大量的廢硫酸，例如在煉油廠的烷基化或異構(gòu)化工藝中產(chǎn)生大量的作為催化劑的廢硫酸，這些工業(yè)廢硫酸(或者含有廢磺酸)由于成分復(fù)雜，難以利用，造成對環(huán)境嚴重污染。本發(fā)明的目的是提供一種用工業(yè)廢硫酸為主要原料制備的成本低廉的土壤穩(wěn)定劑及其制法。本發(fā)明的目的是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的。一種土壤穩(wěn)定劑，它主要由工業(yè)廢硫酸、復(fù)合潤濕分散劑、萜烯類溶劑和緩蝕劑組成，各組份的重量百分比為工業(yè)廢硫酸75-95％復(fù)合潤濕分散劑2-12％萜烯類溶劑2-10％緩蝕劑0．4-5％其中工業(yè)廢硫酸可以是煉油廠烷基化或異構(gòu)化工藝中產(chǎn)生的廢酸，復(fù)合潤濕分散劑可以由磺酸鹽類陰離子表面活性劑與烷基多糖苷非離子表面活性劑復(fù)配而成，兩者的重量比為1∶0．5-2．0，萜烯類溶劑可以是α-蒎烯或β-蒎烯，或者可以是兩者任意比例的混合物，緩蝕劑可以是二乙基硫脲或鄰甲基苯胺。本發(fā)明的土壤穩(wěn)固劑的制備方法是將計量的復(fù)合潤濕分散劑、萜烯類溶劑和緩蝕劑預(yù)先攪拌混合、溶解，然后將其在攪拌下緩慢地加到計量的工業(yè)廢硫酸中，邊加入邊冷卻，使反應(yīng)溫度不超過45℃，加畢后繼續(xù)攪拌30分鐘，即得本發(fā)明的土壤穩(wěn)固劑。本發(fā)明的土壤穩(wěn)固劑采用工業(yè)廢硫酸作主要原料，解決了石油化工廠中產(chǎn)生的大量工業(yè)廢硫酸的處理利用問題，避免了對環(huán)境的污染，制備成本低廉。并且本發(fā)明的土壤穩(wěn)固劑有以下特點1．土壤經(jīng)穩(wěn)固后較原先未處理土相比強度可提高40％至2倍；2．由于穩(wěn)固劑用量少，只需使用土壤體積的十萬分之十九，與采用水泥、石灰等常規(guī)穩(wěn)固劑相比，達到同樣強度時成本可減少20-50％；3．經(jīng)處理后土的滲透性大為下降，故能增加道路的耐久性，減少了維護費用，也延長了使用壽命；4．處理后使土中的污染物密封于土粒的間隙中，不易溶于水中或散發(fā)到空氣中，故可減少污染，有利于環(huán)境保護。以下通過實施例進一步說明本發(fā)明。所有實施例的制備方法如下先將組份2，3，4，5預(yù)先混合、溶解；將工業(yè)廢硫酸加至搪瓷反應(yīng)釜中，夾套通冷卻水緩慢加入上述予混物，使反應(yīng)溫度不超過45℃，加畢后繼續(xù)攪拌30分鐘，即得土壤穩(wěn)固劑。本發(fā)明的土壤穩(wěn)固劑的應(yīng)用試驗所采用的原始土壤的理化特性為<tablesid="table1"num="001"><table>最佳含水量wt％最大干密度g／cm3液限wt％塑限wt％塑性指數(shù)7．51．9631．216．015．2</table></tables>試驗方法是每100cm3土樣用土壤穩(wěn)固劑0．019ml，土壤穩(wěn)固劑先用水稀釋，使最終土樣含水量為8．5-9．5wt％，將試土壓制成φ7．01×7．01(cm×cm)圓柱體試樣，按浸水七天無側(cè)限抗壓強度試驗方法進行強度試驗。未處理的原土樣的無側(cè)限抗壓強度為1．41MPa。實施例1配方1重量百分比(％)1．煉廠烷基化廢酸89．02．烷基苯磺酸鈣1．83．烷基多糖苷(APG)1．84．α-蒎烯6．25．二乙基硫脲1．2無側(cè)限抗壓強度為2．68MPa。配方2重量百分比(％)1．煉廠烷基化廢酸80．02．烷基苯磺酸鈣4．03．烷基多糖苷(APG)3．54．β-蒎烯10．45．鄰甲基苯胺2．1無側(cè)限抗壓強度為2．18MPa。配方3重量百分比(％)1．煉廠異構(gòu)化廢酸90．02．烷基苯磺酸鈣1．23．烷基多糖苷(APG)1．94．β-蒎烯5．95．鄰甲基苯胺1．0無側(cè)限抗壓強度為2．52MPa。權(quán)利要求1．一種土壤穩(wěn)固劑，其特征是由工業(yè)廢硫酸、復(fù)合潤濕分散劑、萜烯類溶劑和緩蝕劑組成，各組份的重量百分比為工業(yè)廢硫酸75-95％復(fù)合潤濕分散劑2-12％萜烯類溶劑2-10％緩蝕劑0．45-5％2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤穩(wěn)固劑，其特征是工業(yè)廢硫酸是煉油廠烷基化或異構(gòu)化工藝中的廢酸。3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤穩(wěn)固劑，其特征是復(fù)合潤濕分散是由磺酸鹽類陰離子表面活性劑與烷基多糖苷非離子表面活性劑復(fù)配而成，兩者的重量比為1∶0．5-2．0。4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤穩(wěn)固劑，其特征是萜烯類溶劑是α-蒎烯或β-蒎烯，或者是兩者任意比例的混合物。5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤穩(wěn)固劑，其特征是緩蝕劑是二乙基硫脲或鄰甲基苯胺緩蝕劑。6．一種制備權(quán)利要求1所述的土壤穩(wěn)固劑的方法，其特征是將計量的復(fù)合潤濕分散劑、萜烯類溶劑和緩蝕劑預(yù)先攪拌混合、溶解，然后將其在攪拌下緩慢地加到計量的工業(yè)廢硫酸中，邊加入邊冷卻，使反應(yīng)溫度不超過45℃，加畢后繼續(xù)攪拌，即得本發(fā)明的土壤穩(wěn)固劑。全文摘要一種土壤穩(wěn)固劑,其特征是由工業(yè)廢硫酸、復(fù)合潤濕分散劑、萜烯類溶劑和緩蝕劑組成,各組份的重量百分比為:工業(yè)廢硫酸75—95%;復(fù)合潤濕分散劑2—12%;萜烯類溶劑2—10%;緩蝕劑0.4—5%。本發(fā)明的土壤穩(wěn)固劑只需使用土壤體積的十萬分之十九,即可提高土壤強度40%—200%。文檔編號C09K17/40GK1280168SQ0011235公開日2001年1月17日申請日期2000年6月22日優(yōu)先權(quán)日2000年6月22日發(fā)明者趙炎,陳葵園,曹冠雄申請人:趙炎,陳葵園