[发明专利]稳定土壤固化剂

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种能提高路基承载力的环保型稳定土壤固化剂，特别是一种聚脂高分子复合物的稳定土壤固化剂。

二、背景技术

道路工程和市政基础设施建设中，所使用的土壤稳定剂、固化剂普遍呈强碱性，最传统的方法是在土壤中加入一定比例的生石灰，和土壤混合后进行碾压，由于自然界多种因素的影响，诸如雨水的冲刷等，这种强碱性的土壤固化剂会使周边的土壤盐碱化，并污染地表水和地下水，严重影响生态环境。因此这种方法不仅在施工过程中对环境造成严重污染而且也很难得到高质量的路基。

目前市场虽然出现了以其它物质代替生石灰作为路基处理的固化剂和土壤稳定剂，但成本高，操作复杂，不能有效解决经过雨水冲刷后路基承载力下降，出现松软甚至崩塌问题。其原因是土壤在干燥的条件下，具有较高的承载能力，然而随着含水量的增加，承载力将会迅速降低。土壤在潮湿的条件下，土颗粒被吸附水包围，土层含水量大，受内外因素影响下，土壤颗粒移动，使土层发生变化，出现翻浆等现象，雨水多的地区经常受到浸泡，容易发生泥土崩散现象，其结果土壤将会变成稀软的泥浆，松散的土层下沉，修建的土路会出现开裂、坑洞。例如中国专利土壤稳定剂(ZL02114518.0)提及的稳定剂，应用该稳定剂后，仍存在路基经过雨水淹浸后泥土松散，经汽车碾压后造成路面出现坑洼等现象，其使用时功能单一，并且不能解决抗渗性能和强度低，固土效果和耐久性较差的问题，不适合雨水较多地区使用的问题。

三、发明内容

本发明目的在于提供一种能提高土壤固化后的承载力，防渗效果好并具有耐久性，适用于多种施工作业、建筑和道路的路基层、面层等领域的稳定土壤固化剂。

本发明的稳定土壤固化剂，其特征在于按重量份包括以下成分：聚阴离子纤维素2～18，硫酸钠或硫酸钙2～6，磺酸12～50，粒化高炉矿渣2～53，中性水玻璃1～5，水38～150。

本稳定土壤固化剂按重量份计成分包含以下优化方案：

配方一：聚阴离子纤维素3～15，硫酸钠或硫酸钙2～6，磺酸28～50，粒化高炉矿渣2～35，中性水玻璃1～3，水38～98。该配方适合用于高原黄土的路基。

配方二：聚阴离子纤维素2～12，硫酸钠或硫酸钙2～5，磺酸22～38，粒化高炉矿渣1～6，中性水玻璃2～4，稀硫酸1～2，水38～130。该配方适合用于红土的路基。

配方三：聚阴离子纤维素6～11，硫酸钠或硫酸钙2～5，磺酸12～38，粒化高炉矿渣2～18，中性水玻璃2～3，稀硫酸0.5～2，聚乙烯醇8～23，丙烯酸树脂2～12，工业级白油3～5，水38～150。该配方适合用于一般土壤的乡村道路。

配方四：聚阴离子纤维素2～18，硫酸钠或硫酸钙2～5，聚乙烯醇5～32，粒化高炉矿渣3～32，中性水玻璃1～5，水38～92。该配方适合用于红土的面层。

配方五：聚阴离子纤维素3～11，硫酸钠或硫酸钙2～5，聚乙烯醇5～20，粒化高炉矿渣6～53，丙烯酸树脂2～15，工业级白油3～8，水38～80。该配方适合用于高原黄土的面层。

本发明的稳定土壤固化剂是一种离子交换剂，是由多种表面活性剂和稳定剂及高价离子交换混合硫化物组成，是多种化学物质混合的高分子聚合成的聚脂高分子复合物，其分子具有二元性，一端为亲水基，另一端为憎水基，在水中可完全溶解。当稳定土壤固化剂与含有一定水分的土壤混合后，即发生一系列物理反应。会改变土壤的性质，使土壤颗粒形成油性保护层，土壤颗粒经电荷作用及离子交换后，破坏了土壤颗粒的吸附水膜，使吸附水和自由水从土基层中逼出，土壤由亲水性变成憎水性，通过充分碾压，聚脂高分子复合物与部份土壤颗粒进行化学反应，生成不溶于水的胶凝物质，能将土粒胶结起来，防水渗透，通过离子交换作用，水从土颗粒表面减除，土颗粒迫压成坚实稳定的板块，土壤密实度增大，路基越来越坚实，承载力大幅度增加。

本发明的稳定土壤固化剂环保性能好，性价比高，质量好，使固化土层可承受较大压力，防渗效果好并具有一定的耐久性，本稳定土壤固化剂利用了工业废弃物作为其中的原料，节约了原材料，减少沙石用量，又解决了部份工业废弃物排放和环境污染问题，对生态环境的保护具有积极作用；其主要原料均无毒、无害、无污染，对动物和植物都是安全的。本发明的稳定土壤固化剂具有以下优点效果：

1、质量好

使用本稳定土壤固化剂筑路成本低，固化作用持续有效，确保道路质量和延长使用寿命。