一種土壤快速固化劑及其制備方法
【專利摘要】一種土壤快速固化劑及其制備方法。固化劑的成分是強(qiáng)度等級(jí)為52.5或52.5R硅酸鹽水泥與速凝固化劑；硅酸鹽水泥占80-90份，速凝固化劑占10-20份；速凝固化劑的成分是：鋁酸鈣、鋁酸鈉、硫酸鈉，三者的質(zhì)量比是，55-75：10-25：10-20；制備方法是先將鋁酸鈣、鋁酸鈉、硫酸鈉攪拌均勻制成速凝固化劑，再與強(qiáng)度等級(jí)為52.5或52.5R硅酸鹽水泥攪拌均勻制成一種土壤快速固化劑。本發(fā)明土壤固化劑與土拌和后凝固硬化快，早期強(qiáng)度高；對(duì)含水量和壓實(shí)度要求低，施工簡(jiǎn)單、快速，可應(yīng)用于水利工程、交通工程等需要土壤快速凝固硬化的工程。
【專利說(shuō)明】一種土壤快速固化劑及其制備方法
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明涉及一種工程材料及其制備方法，具體涉及一種土壤快速固化劑，以及這種快速固化劑的制備方法。主要應(yīng)用于水利工程、交通工程等。
[0002]【背景技術(shù)】
目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上有許多種土體固化劑，如天津水利科學(xué)研究所的李剛、孫永軍等對(duì)HAS土體固化劑、奧特塞特土壤固化劑的性能進(jìn)行了研究，他們的研究結(jié)果顯示:在土中加入HAS土體固化劑后，其7d、14d、28d抗壓強(qiáng)度可達(dá)到:3.9MPa、4.5MPa、5.1MPa ;在土中加入奧特塞特土壤固化劑后，其14d、28d抗壓強(qiáng)度可達(dá)到4.3 MPa,5.0 MPa。北京科技大學(xué)岳濤發(fā)明了一種稱為SSK的土體固化劑，其主要成分是石灰和固體廢棄物，這種土體固化劑加入土體后，其7d抗壓強(qiáng)度可達(dá)到3.0MPa左右；從大量的研究文獻(xiàn)看，目前土體固化劑對(duì)土體強(qiáng)度的促進(jìn)作用主要是在7d以后才顯現(xiàn)出來(lái)，即在土中摻入普通土壤固化劑后，早期強(qiáng)度較低。
[0003]另一方面，國(guó)內(nèi)土的固化方法一般是在土的最優(yōu)含水率條件下，在土中加入適量的固化劑，碾壓密實(shí)度> 98%，以土體14d或28d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度為最終強(qiáng)度。這類固化劑需要配合土在最優(yōu)含水率條件下加入，抗壓強(qiáng)度受含水率的影響控制較大。
[0004]綜上所述，目前市面上的普通土壤固化劑存大兩個(gè)缺點(diǎn):1.早期強(qiáng)度較低；2.強(qiáng)度受含水率影響較大。這種土體固化劑不適用于快速搶險(xiǎn)加固工程，雨雪天氣施工受到很大的約束，無(wú)法及時(shí)就地取材，解決工程中所遇到的問(wèn)題。因此有必要研發(fā)一種凝結(jié)硬化時(shí)間短，強(qiáng)度發(fā)展快的 土壤固化劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)目前土壤固化劑早期強(qiáng)度低、受土壤含水率影響較大的不足，本發(fā)明的目的是提供一種土壤快速固化劑及其制備方法。主要應(yīng)用于需土壤快速凝固硬化的工程建設(shè)領(lǐng)域，如水利工程搶險(xiǎn)、公路路基快速凝固硬化、建筑工地臨時(shí)道路快速固化通車等。
[0006]上述發(fā)明目的是通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種土壤快速固化劑，其特征在于，該固化劑由硅酸鹽水泥與速凝固化劑組成；其中硅酸鹽水泥的質(zhì)量占總質(zhì)量的80-90 ;速凝固化劑的質(zhì)量占總質(zhì)量的10-20 ;所述速凝固化劑的成分是:鋁酸鈣、鋁酸鈉、硫酸鈉；三者的質(zhì)量比為55-75:10-25:10_20。
[0007]所述的一種土壤快速固化劑，其特征在于所述的硅酸鹽水泥強(qiáng)度等級(jí)為52.5或52.5R，且性能指標(biāo)要符合GB175-2007中相關(guān)規(guī)定；所述的鋁酸鈣比表面積不小于300m2/kg，所述的鋁酸鈉和硫酸鈉比表面積不小于250 m2/kg。
[0008]所述的一種土壤快速固化材料，其特征在于所述硅酸鹽水泥的質(zhì)量比占總質(zhì)量的85 ;所述速凝固化劑的質(zhì)量比占總質(zhì)量的15。
[0009]所述的一種土壤快速固化材料，其特征在于所述鋁酸鈣、鋁酸鈉、硫酸鈉三者的質(zhì)量比為:70:15:15o
[0010]所述的一種土壤快速固化材料的制備方法，其特征在于制備步驟如下:(1).按質(zhì)量比秤量鋁酸鈣、鋁酸鈉、硫酸鈉，分別為55-75:10-25:10-20，置于干燥攪拌器內(nèi)，攪拌時(shí)間在l(T20min，攪拌均勻，制成速凝固化劑；
(2).把硅酸鹽水泥、速凝固化劑按質(zhì)量比80-90:10-20秤量好，置于干燥攪拌器內(nèi)，攪拌時(shí)間為15~30min,攪拌均勻制成快速搶險(xiǎn)加固劑。
[0011]硅酸鹽水泥、速凝固化劑。其中硅酸鹽水泥占總質(zhì)量的80份-90份；速凝固化劑占總質(zhì)量的10份-20份。本申請(qǐng)推薦，兩者的最佳質(zhì)量比為:硅酸鹽水泥占總質(zhì)量的85份；速凝固化劑占總質(zhì)量的15份。
[0012]速凝固化劑的主要成分是:鋁酸鈣、鋁酸鈉、硫酸鈉；三者的質(zhì)量比為:55-75:10-25:10-20。在大量試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，本申請(qǐng)推薦三者的最佳質(zhì)量比為:70:15:15。
[0013]利用本發(fā)明所制備的土壤快速固化劑對(duì)不同土體性能測(cè)試性能如下:
表1配合比(質(zhì)量比)
【權(quán)利要求】
1.一種土壤快速固化劑，其特征在于，該固化劑由硅酸鹽水泥與速凝固化劑組成；其中硅酸鹽水泥的質(zhì)量占總質(zhì)量的80-90 ;速凝固化劑的質(zhì)量占總質(zhì)量的10-20 ;所述速凝固化劑的成分是:鋁酸鈣、鋁酸鈉、硫酸鈉；三者的質(zhì)量比為55-75:10-25:10_20。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土壤快速固化劑，其特征在于所述的硅酸鹽水泥強(qiáng)度等級(jí)為52.5或52.5R，且性能指標(biāo)要符合GB175-2007中相關(guān)規(guī)定；所述的鋁酸鈣比表面積不小于300m2/kg，所述的鋁酸鈉和硫酸鈉比表面積不小于250 m2/kg。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土壤快速固化材料，其特征在于所述硅酸鹽水泥的質(zhì)量比占總質(zhì)量的85 ;所述速凝固化劑的質(zhì)量比占總質(zhì)量的15。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種土壤快速固化材料，其特征在于所述鋁酸鈣、鋁酸鈉、硫酸鈉三者的質(zhì)量比為:70:15:15o
5.一種制備權(quán)利要求1所述的一種土壤快速固化材料的制備方法，其特征在于制備步驟如下: (1).按質(zhì)量比秤量鋁酸鈣、鋁酸鈉、硫酸鈉，分別為55-75:10-25:10-20，置于干燥攪拌器內(nèi)，攪拌時(shí)間在l0-20min，攪拌均勻，制成速凝固化劑； (2).把硅酸鹽水泥、速凝固化劑按質(zhì)量比80-90:10-20秤量好，置于干燥攪拌器內(nèi)，攪拌時(shí)間為15~30min,攪拌均勻制成快速搶險(xiǎn)加固劑。
【文檔編號(hào)】C04B22/14GK103979888SQ201410192040
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年5月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月7日
【發(fā)明者】韋華, 鄢俊, 陳迅捷, 陸一忠, 鄭福壽, 李萬(wàn)軒, 王小東, 賀永會(huì) 申請(qǐng)人:水利部交通運(yùn)輸部國(guó)家能源局南京水利科學(xué)研究院