[发明专利]土壤固化剂及其制备方法和应用

说明书

土壤固化剂及其制备方法和应用，将聚羧酸、水、双酚A、酒石酸、环氧氯丙烷、植物性秸秆、磷酸盐以及铝锆双金属偶联剂依次混合。使用时，先配制碱性催化剂，所述碱性催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾或氧化钙中的至少一种，将其配制成水溶液；将碱性催化剂与固化剂混合反应后，再与土壤混合充分混合，压实。该道路土壤固化剂制备工艺简单，制备条件温和，土壤中加入该固化剂，能够与土壤发生交联反应，增强土壤抗压强度，且将该土壤稳定剂用于道路修筑过程中，其施工方法简便。

技术领域

本发明具体涉及土木工程技术领域，具体涉及一种土壤固化剂及其制备方法和应用。

背景技术

土壤固化技术综合了结构力学、胶体化学和土壤化学等为理论基础的综合性交叉性学科，已经在道路路基及基层填料等等方面广泛应用。目前土壤固化剂可分为无机固化剂、有机固化剂和生物酶类固化剂等。传统的无机固化剂会收到环境和温度的影响，凝集后可能出现裂缝等现象，有机固化剂能增加土壤的柔性，不易开裂，但是其强度相对较低。随着我国公路建设的快速发展，高效廉价其性能优良的土壤固化剂需求明显增强，而目前市场上销售的大部分是美国/日本/澳大利亚等进口产品。而国产自主品牌产品较少，且大部分是无机产品，仍然存在强度低、抗渗能力差等缺点。因此，研发高效廉价的有机-无机土壤固化剂已经成为业内的当务之急。

发明内容

解决的技术问题：本发明针对上述技术缺陷，提供一种强度高，抗渗能力强的土壤固化剂及其制备方法和应用。

技术方案：土壤固化剂的制备方法，步骤为：将聚羧酸、水、双酚A、酒石酸、环氧氯丙烷、植物性秸秆、磷酸盐以及铝锆双金属偶联剂依次混合，其中聚羧酸与水的质量比为（0.8-1.2）:1；双酚A与聚羧酸的质量比为1:（20-1）；酒石酸与聚羧酸的质量比为1:（100-60）；环氧氯丙烷与双酚A的质量比为1:（6-4）；植物性秸秆与聚羧酸的质量比为1:（200-10）；磷酸盐与聚羧酸的质量比为2:（40-1）；铝锆双金属偶联剂与聚羧酸的质量比1:（200-10）。

优选的，上述聚羧酸由丙烯酸、衣康酸和马来酸为单体，其质量比例为1:（0.2-4）:（0.3-3），加入过硫酸钾做催化剂共聚得到。

优选的，上述双酚A和环氧氯丙烷先溶于丙酮、甲醇或乙醇中，其浓度在10-50wt.%。

优选的，上述磷酸盐为磷酸二氢镁、磷酸二氢铝磷酸锌或其任意比混合物，使用时将其配制成40 wt.%-60 wt.%的水溶液。

优选的，上述植物性秸秆为玉米秸秆、水稻秸秆或小麦秸秆。

上述制备方法制得的土壤固化剂。

上述土壤固化剂在道路施工中的应用。

上述应用的步骤为：先配制碱性催化剂，所述碱性催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾或氧化钙中的至少一种，将其配制成3wt.%-30wt.%的水溶液；将碱性催化剂与固化剂混合1：（100-50）反应1-2小时后，再与土壤混合充分混合，压实。

优选的，上述固化剂占土壤质量的0.5%-7%。

有益效果：该道路土壤固化剂制备工艺简单，制备条件温和，土壤中加入该固化剂，能够与土壤发生交联反应，增强土壤抗压和抗渗性能，且将该土壤稳定剂用于道路修筑过程中，其施工方法简便。