專利名稱：一種土體穩(wěn)定劑及其制備方法和應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于土體處理的化學產(chǎn)品，具體涉及ー種土體穩(wěn)定劑，及其制備方法和應用。
背景技術：
為提高淤泥土的承載力，一般采用回填石渣強夯法(或碾壓法)、沙井預壓法、基坑排水法等方法處理，后來發(fā)展到航道疏浚與圍墾海涂相結合，建立泥泵站，吹填淤泥，使洼地的標高迅速提高，使閑置的土地能提前使用。到上世紀50年代，又發(fā)展到矽化法，改變 游泥性質(zhì)，提聞土的承載カ等。隨著我國改革開放的逐步深入，國家發(fā)展迅速，交通和城市建設突飛猛進，以上這些辦法已經(jīng)遠遠適應不了國家建設發(fā)展的需要。例如，大量公路建設以及城市水道清淤エ程越來越多，我國大中城市毎年清淤產(chǎn)生的淤泥數(shù)量近千億立方米。這些淤泥的處理一般采用定點排放和陸地堆放方式，但這些方式存在重大環(huán)保問題難以解決，遂改為垃圾填埋、固化造路或制造建材，淤泥固結后可使淤泥中的重金屬、有機污染物和病菌所造成的二次污染大幅度降低?，F(xiàn)階段國內(nèi)外普遍采用的方式是將水泥、石灰等材料與淤泥一起攪拌，然后進行攤鋪。但是水泥、石灰用于海涂、淤泥固化時添加量較大，固結后的海涂、淤泥強度低，再加上材料來源緊張、運輸量大、費用高等原因，這種方式難以推廣。另ー種矽化法的費用非常昂貴，更無法推廣使用。真空預壓處理海涂、淤泥用于造地和建設是目前提高淤泥土承載カ的又一種較普遍的施工方法。此法是用大氣壓力來減少淤泥含水量。因此法施工周期長，推廣使用受到限制，一般施工周期在6-10個月，處理的淤泥強度也只能達到0. 05-0. OSMPa (無側限)，而國內(nèi)一般要求是在0. 08 0. 2MPa。通過游泥中摻加土體穩(wěn)定劑的方式,利用物理與化學相互作用提高承載カ和穩(wěn)定性，費用較低，還可大大縮短施工周期，這是目前國內(nèi)外提高土體承載カ和穩(wěn)定性的發(fā)展方向。傳統(tǒng)的修路方法是首先挖棄不合格的土原，置換大量好的土原和沙石，其主要原因是原土達不到要求的承載力，吸水后強度反而降低。傳統(tǒng)修路方法不僅要耗費大量生態(tài)資源，支付大量材料費、運輸費，還會對環(huán)境造成很大的破壞。為適應航運事業(yè)發(fā)展的需求，要對逐年淤淺的航道進行疏浚。目前采用航道疏浚與圍墾海涂相結合的方式處理。疏浚的淤泥要液化后通過泵站和管道輸送到事先筑好的塊石圍堰及其內(nèi)的分格堰。這樣雖將航道淤積的泥土有效地回填海涂，但筑堰和分格壩需要大量的塊石須開山劈嶺，這樣帶來三大問題①大量開山破壞生態(tài)平衡，造成環(huán)境污染，山體內(nèi)還要釋放出放射性物質(zhì)，有害于人類身心健康施工難度大，周期長；③塊石壩體對今后的建設帶來負面影響。上述幾方面的施工中，如果能利用現(xiàn)有的原土，必定會克服目前存在的諸多局限性，并且降低成本。因此，有效地提高海涂、淤泥等土體的承載カ和穩(wěn)定性是解決造路和固化海涂的技術研究方向。
隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，我們要大力開發(fā)和利用廣闊的海涂資源。本發(fā)明正是在上述技術背景下，提出一種能夠有效提高軟弱土體的承載カ和穩(wěn)定性的土體穩(wěn)定劑，使其能夠得到充分利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在干提供ー種摻量少、土體固結強度高、穩(wěn)定性好的土體穩(wěn)定劑，以解決現(xiàn)有土體固化技術存在的固結體強度低、外加材料摻量比重大等問題。本發(fā)明的另ー個目的在干提供所述土體穩(wěn)定劑的制備方法，及其在路基、海涂、河、湖或水庫的基層和防滲處理中的應用。本發(fā)明的上述目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的提供一種土體穩(wěn)定劑，它由以下重量份的組分組成木質(zhì)素15兀明粉I. 5 ニこ醇胺2. 5硅粉5精萘3對氨基苯磺酸鈉10-20水泥熟料20 石膏3高爐礦渣50所述的水泥熟料優(yōu)選硅酸鹽水泥熟料。所述的高爐礦渣優(yōu)選鋼廠高爐水碎渣。所述的石膏優(yōu)選無水石膏。所述的土體穩(wěn)定劑中各組分物質(zhì)的比表面積優(yōu)選> 350，進ー步優(yōu)選> 400。本發(fā)明所述的土體穩(wěn)定劑主要通過硅酸鹽的水化反應物硅酸ニ鈣和硅酸三鈣吸收部分水分子、活性無機材料水渣的火山灰反應以及由它們形成結晶和網(wǎng)架結構形成骨架，有利于固結土的排水，因而增加密度，達到提高強度的目的。本發(fā)明的土體穩(wěn)定劑中，各組分均為市售商品和容易得到的エ業(yè)尾渣，其中，高爐礦渣和各種火山灰等，在燃燒或エ業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)過了高溫煅燒，具有很高的活性物質(zhì)，能有效增強土體穩(wěn)定劑的固結作用。在通過向土體穩(wěn)定劑中加入了少量激發(fā)素(木質(zhì)素、元明粉、精萘和對氨基苯磺酸鈉)，使該土體穩(wěn)定劑固結效果更佳。本發(fā)明還提供所述土體穩(wěn)定劑的制備方法，是將所述的各組分原材料按所述比例混合后磨細至比表面積> 350即得到所述的土體穩(wěn)定劑。優(yōu)選的土體穩(wěn)定劑的制備方法是將所述的各組分原材料按所述比例混合后磨細至比表面積> 400，這樣可以使土體穩(wěn)定劑組分完全包裹比砂更細的土顆粒，從而更充分地發(fā)揮土體穩(wěn)定劑的作用效果。本發(fā)明還提供所述的土體穩(wěn)定劑在路基、海涂、河、湖或水庫基層的防滲處理中的應用。本發(fā)明所述的土體穩(wěn)定劑在應用中，摻量為土體重量的4_8%。通過近一年來在海涂上的造路、造地等工程中進行的多次、反復的試驗，證明了本發(fā)明的土體穩(wěn)定劑在道路路基、海涂、淤泥造地等方面可以得到成功的應用。本發(fā)明的土體穩(wěn)定劑在土基固結、壓實、提高承載カ和穩(wěn)定性等各方面均可發(fā)揮較好的作用，其修路成本可降低30%左右。 具體講，本發(fā)明的土體穩(wěn)定劑相比現(xiàn)有技術具有以下有益效果I.成本顯著降低。
本發(fā)明的土體穩(wěn)定劑中，減少了水泥熟料的使用量，可比現(xiàn)有技術中的土體穩(wěn)定齊IJ減少50 70%。由于水泥熟料相對其他組分來講，價格昂貴，因此，減少了水泥熟料的使用量也就顯著降低了土體穩(wěn)定劑的生產(chǎn)成本。2.處理后土體性能更佳本發(fā)明的土體穩(wěn)定劑，通過添加硅粉、精萘等組分，同時去掉石灰成分，在顯著降低水泥熟料用量的同時，有效地提高了處理后土體的抗壓強度、水穩(wěn)性能和抗凍融性，處理后的土體不會再發(fā)生二次泥化 ，其各項性能都明顯好于現(xiàn)有技術中常規(guī)的石灰土和ニ灰碎石，對比數(shù)據(jù)可參見下表I :表I.
權利要求
1.一種土體穩(wěn)定劑，其特征在于，它由以下重量份的組分組成 木質(zhì)素15 兀明粉I. 5 ニこ醇胺2. 5 硅粉5精萘3對氨基苯磺酸鈉10-20 水泥熟料20石膏3高爐礦渣50。
2.權利要求I所述的土體穩(wěn)定劑，其特征在于所述的水泥熟料為硅酸鹽水泥熟料。
3.權利要求I所述的土體穩(wěn)定劑，其特征在于所述的高爐礦渣為鋼廠高爐水碎渣。
4.權利要求I所述的土體穩(wěn)定劑，其特征在于所述的石膏為無水石膏。
5.權利要求I所述的土體穩(wěn)定劑，其特征在于所述的各組分物質(zhì)的比表面積>在350。
6.權利要求5所述的土體穩(wěn)定劑，其特征在于所述的各組分物質(zhì)的比表面積大于400。
7.權利要求I所述的土體穩(wěn)定劑的制備方法，是將所述的各組分原材料按所述比例混合后磨細至比表面積> 350即得到所述的土體穩(wěn)定劑。
8.權利要求7所述的制備方法，其特征在于所述的磨細是將混合后的各組分原材料磨細至比表面積> 400。
9.權利要求I所述的土體穩(wěn)定劑在路基、海涂、河、湖或水庫基層的防滲處理中的應用。
全文摘要
本發(fā)明提供一種土體穩(wěn)定劑，它由以下重量份的組分組成木質(zhì)素15，元明粉1.5，三乙醇胺2.5，硅粉5，精萘3，對氨基苯磺酸鈉10-20，水泥熟料20，石膏3和高爐礦渣50。本發(fā)明所述的土體穩(wěn)定劑具有摻量少、土體固結強度高、穩(wěn)定性好等特點。本發(fā)明還提供所述的土體穩(wěn)定劑的制備方法和在路基、海涂、河、湖或水庫基層的防滲處理中的應用。
文檔編號C09K103/00GK102649906SQ20111004397
公開日2012年8月29日 申請日期2011年2月23日 優(yōu)先權日2011年2月23日
發(fā)明者徐劍民, 柯正侃 申請人:徐劍民, 柯正侃