[发明专利]一种土壤固化剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种土壤固化剂的制备方法，属于建筑材料技术领域。将柚子皮经粉碎，蒸爆，酶解，炭化处理后，制得碳化柚子纤维，将纳米二氧化钛与猪油混合，冷冻，粉碎后，制得预处理填料，将十二醇酯与猪油混合，经冷冻，粉碎制得改性十二醇酯，将炭化柚子纤维与丙烯酸乳液混合，并加入预处理填料，改性十二醇酯和分散剂，搅拌混合后，制得土壤固化剂。本发明制备的土壤固化剂具有优异的土壤固化效果，并且可以使固化后的土壤拥有较好的力学性能。

技术领域

本发明公开了一种土壤固化剂的制备方法，属于建筑材料技术领域。

背景技术

为了满足生产生活的需求，人们很早就将植物纤维应用到改良土壤的工程性质方面。随着石灰的发明，石灰便成为土壤的改良材料。自从发明了水泥以后，水泥土以其优良的加固效果，逐渐得到了人们的重视。由于石灰土、水泥土具有良好的力学性能和水稳性，并具有一定程度的抗冻性能，因此在修建道路、港口、机场等工程中，得到了普遍应用。但在工程实践中，人们逐渐认识到石灰土、水泥土的早期强度低、干缩大、易开裂，并且其性能受土质影响较大，对塑性指数高的猫土、有机土和盐渍土固化效果较差，甚至有时无固化作用。因此，开发经济实用的土壤固化新材料，并系统地研究土壤固化新材料的性能和固化机理，是目前工程师们致力研究的新课题。

自然界中的某些特殊土体自身强度低，性能不稳定，遇水和失水有膨胀和收缩等性能，不能直接作为工程建设的填筑材料。随着工程建设的快速推进，对砂、石等建筑材料的需求越来越大，进而对自然环境的破坏越来越严重，导致砂石资源日渐贫乏。此外，传统的水泥土和石灰土虽然具有良好的强度、水稳性和抗冻性能，已在很多工程中得到了广泛应用。但是，水泥土往往收缩较大，开裂风险较高，石灰土则早期强度低、发展慢，且水泥和石灰对塑性指数高的黏土、有机土和盐渍土固化效果较差，甚至有时无固化作用。对此，开发新型土壤固化剂，对不良土源进行处理，显得格外重要。土壤加固通常有物理加固法、化学加固法和综合加固法。物理加固法是用机械的方法改变土质的力学性质，而土质的固有性质却没有改变；化学加固法是加入外加剂，使土质的固有性质发生改变；综合加固法是在土壤中加入外加剂，再通过压实等机械作用，使土壤的密度增大、孔隙缩小、抗剪强度增加、压缩性和渗透性下降，强度和水稳性提高。土壤固化剂加固不良土体属于综合加固法。

与传统的建筑材料相比，土壤固化剂法有着明显的优势，其适用范围更广，固化土强度更高、稳定性更好、早期强度易于控制，施工与维护更方便，原材料来源广泛，还能保护环境。土壤固化剂自投入使用以来，已在水利、环保、垃圾填埋场处理等领域得到了大量使用。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对传统土壤固化剂力学性能不佳的问题，提供了一种土壤固化剂的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

（1）将柚子皮于粉碎机中粉碎，得粉碎柚子皮，将粉碎柚子皮加入蒸爆罐中，进行蒸爆处理，得蒸爆柚子皮，将蒸爆柚子皮与混合酶液混合酶解，过滤后，炭化，得炭化柚子皮纤维；

（2）将猪油加热融化后，向融化猪油中加入融化猪油质量0.3～0.5倍的纳米二氧化钛，恒温搅拌混合后，冷冻，粉碎，过筛，得预处理填料；

（3）另取一份猪油，加热融化后，再加入猪油质量0.4～0.6倍的十二醇酯，恒温搅拌后，冷冻，粉碎，过筛，得改性十二醇酯；

（4）将炭化柚子皮纤维与丙烯酸乳液按质量比1：5～1：8混合，并加入丙烯酸乳液质量0.2～0.4倍的预处理填料，丙烯酸乳液质量0.3～0.4倍的改性十二醇酯和丙烯酸乳液质量0.1～0.2倍的分散剂，搅拌混合后得土壤固化剂。

步骤（1）所混合酶液的制备方法为将纤维素酶和果胶酶按质量比1：1～1：2混合，并加入纤维素酶质量10～15倍的水，搅拌混合，得混合酶液。

步骤（4）所述丙烯酸乳液为纯丙乳液，硅丙乳液或醋丙乳液中任意一种。