一種抗疏力土壤穩(wěn)定劑及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗疏力土壤穩(wěn)定劑及其制備方法，以重量份表示，先將3份油酸酰胺，6份三異丙醇胺溶于乙醇，然后再和5份石炭酸加水在反應(yīng)釜中合成抗疏力土壤穩(wěn)定劑，以及抗疏力土壤穩(wěn)定劑在鋪設(shè)道路、水利防滲、磷石膏環(huán)保處理、邊坡治理、石雕藝術(shù)品修復(fù)。本發(fā)明所述抗疏力土壤穩(wěn)定劑能改變土顆粒結(jié)構(gòu)、降低土微粒界面活性；使土顆粒內(nèi)部原始內(nèi)聚力重新組合，產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的凝聚；阻塞土體空隙，使土顆粒失去毛細(xì)吸水之特性；直接與自然土壤混合，抗疏力土壤穩(wěn)定劑與自然土壤的用量，按重量比小于等于0.1%，降低了耗費，節(jié)省50%以上能源；混入土壤后，不會對自然環(huán)境造成污染。
【專利說明】一種抗疏力土壤穩(wěn)定劑及其制備方法與應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及土壤穩(wěn)定【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是指一種抗疏力土壤穩(wěn)定劑及其制備方法與應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來水土流失、邊坡坡面失穩(wěn)、泥石流、沙漠化、沙塵暴、揚塵、霾等生態(tài)環(huán)境問題已經(jīng)嚴(yán)重影響了人們的生活。土壤穩(wěn)定劑作為一類新型土壤穩(wěn)定材料，可以改變土壤的物理結(jié)構(gòu)，提高土壤力學(xué)強度、水穩(wěn)定性、抗沖刷性、抗風(fēng)蝕性等，同時不影響植被生長，優(yōu)化生態(tài)環(huán)境，因此成為國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點。
[0003]現(xiàn)有的土壤治理技術(shù)均為土壤固化劑而不是土壤穩(wěn)定劑，均為使用粘合劑或氧化劑改善和提高土壤技術(shù)性能的材料。土壤固化劑的主要材料為石灰、水泥和粉煤灰，依靠這類黏結(jié)材料所固化的土體屬剛性(這里的固化其實就是黏結(jié)，只不過換了詞而已，沒有本質(zhì)的變化)，有凝結(jié)時限、需要養(yǎng)生、有老化期，與“三合土”、“二灰土”、“水穩(wěn)層”、水泥混凝土屬同一類別。所不同是，土壤固化劑所固化的對象是土，而二灰土、水穩(wěn)層、水泥混凝土，雖然被稱為什么什么土，其實在這些結(jié)構(gòu)層中是不允許有土 soil的。說白了土壤固化劑的技術(shù)核心就是采用黏合的辦法把土顆粒黏合起來，而土壤結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生任何變化。因粘合劑的作用是黏結(jié)土壤，所以被叫作土壤固化劑，實質(zhì)就是土壤黏結(jié)劑。土壤固化劑限制極多，在鋪設(shè)低等級道路方面作用都極為有限，但對于其他土體的固定方面則有很大的局限性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種能夠改變土顆粒結(jié)構(gòu)、排列組合、減少土體內(nèi)水和氣體比例、降低土微粒界面活性，且用量極小(用量為重量比的0.1%)，成本較低，能廣泛應(yīng)用于涉土領(lǐng)域和某些非涉土領(lǐng)域的抗疏力土壤穩(wěn)定劑及其制備方法。
[0005]本發(fā)明的另外的發(fā)明目的是提供該抗疏力土壤穩(wěn)定劑用于道路鋪設(shè)，水利防滲，對磷石膏的環(huán)保處理，邊坡治理、山體滑坡治理、泥石流治理、土壤沙化治理、霾治理以及石雕藝術(shù)品修復(fù)的應(yīng)用。
[0006]本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):一種抗疏力土壤穩(wěn)定劑，以重量份表示，所述抗疏力土壤穩(wěn)定劑由油酸酰胺3份，三異丙醇胺6份，石炭酸5份組成。
[0007]優(yōu)選的，以重量份表示，油酸酰胺3份，三異丙醇胺6份，石炭酸5份。
[0008]進(jìn)一步地，所述抗疏力土壤穩(wěn)定劑的PH值為6?8。
[0009]上述抗疏力土壤穩(wěn)定劑的制備方法，具體步驟如下，以重量份表示，
(1)取20份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95%的乙醇溶液放入容器中；
(2)接著向該容器中緩緩倒入3份油酸酰胺和6份三異丙醇胺，并緩慢攪拌；
(3)混合均勻后，將混合溶液加入反應(yīng)釜中，再將10份純凈水和5份石碳酸加入反應(yīng)釜內(nèi)，使之發(fā)生反應(yīng)；
(4 )待所有物質(zhì)完全溶解，經(jīng)檢查無沉淀和懸浮物后，裝瓶入庫。
[0010]抗疏力土壤穩(wěn)定劑具有穩(wěn)固土體、提高土體承載力、防止土中滲流、加速土體石化過程之特性；可解決諸多土力學(xué)難題，其廣泛的實用性，為當(dāng)今世界同類產(chǎn)品不可替代，是當(dāng)代應(yīng)用土力學(xué)史上的革命，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。將其加入碎石、砂、粘土的混合料中，可以使混合料具有極強的抗水性能和較高的密實度，從而形成較強的力學(xué)強度。
[0011]任何粘性土壤都具有再石化的特性，只是這一過程的完成需要很長的時間和很大的壓力。通過加入抗疏力土壤穩(wěn)定劑，能夠加速土壤石化的自然進(jìn)程?？故枇ν寥婪€(wěn)定劑不是通過粘合劑或氧化劑起作用的，而是通過降低土壤界面活性，使土壤微粒產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的凝聚，很大程度上破壞粘附土壤的水膜，使土壤內(nèi)部產(chǎn)生結(jié)合力，導(dǎo)致土壤的含水量，特別是土壤的毛細(xì)滲透大大減少和放慢，從而降低土微粒的界面活性。
[0012]本發(fā)明提供的抗疏力土壤穩(wěn)定劑用于道路鋪設(shè)的應(yīng)用?？故枇ν寥婪€(wěn)定劑應(yīng)用于道路，可利用現(xiàn)場土壤避免借料換填，節(jié)省材料費和運輸費用；其承載力的提高，可降低路面結(jié)構(gòu)層厚度，減少前期投資；施工程序簡單、無需斷道、無養(yǎng)護(hù)期，可縮短施工期、節(jié)省施工費用；其良好的抗變性，無老化期，使后期維護(hù)費用大幅度降低。
[0013]本發(fā)明提供的抗疏力土壤穩(wěn)定劑用于水利防滲的應(yīng)用。利用現(xiàn)場土壤和抗疏力土壤穩(wěn)定劑混合，通過物理手段構(gòu)成防滲體，阻止水的滲透，可將現(xiàn)場土壤的K-值降到I X 10_9到1X10_1(I，并使其不可逆轉(zhuǎn)。
[0014]本發(fā)明提供的抗疏力土壤穩(wěn)定劑用于磷石膏環(huán)保處理的應(yīng)用。將磷石膏封閉于加入抗疏力土壤穩(wěn)定劑的土體中，使之無法外瀉，在壓力的作用下達(dá)到石化，回歸大自然。
[0015]本發(fā)明提供的抗疏力土壤穩(wěn)定劑用于邊坡治理的應(yīng)用。將抗疏力土壤穩(wěn)定劑加入自然土體中，然后構(gòu)筑擋土墻、護(hù)坡從而達(dá)到邊坡治理的效果。
[0016]本發(fā)明提供的抗疏力土壤穩(wěn)定劑用于石雕藝術(shù)品修復(fù)的應(yīng)用?？故枇ν寥婪€(wěn)定劑性能獨到，特別是在填縫殘缺、斷裂修成方面，與石材的斷面吻合強度很好；在日曬雨淋、熱脹冷縮的物理性變化中，不易被“母體”排斥，還可以根據(jù)被修物的顏色進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)配。
[0017]本發(fā)明提供的抗疏力土壤穩(wěn)定劑還可用于泥石流治理的應(yīng)用。用抗疏力土壤穩(wěn)定劑修筑截水、引水、蓄水工程控制地表洪水徑流，削減水動力條件，使水土分離，形成“疏、蓋、擋”，即疏水、阻水和擋土，泥石流治理新模式。以此來穩(wěn)定山體、防止滑坡，遏制泥石流的發(fā)生，通過儲存雨水，坡改梯等措施，改變山體面貌，使其成為可用地。
[0018]本發(fā)明提供的抗疏力土壤穩(wěn)定劑還可用于土壤沙化治理的應(yīng)用。將抗疏力土壤穩(wěn)定劑加入沙化土中，通過輕壓使土中水分無法外泄從而給植物提供足以生長的水分，使沙化土壤長出植物，達(dá)到土壤沙化治理的目的。
[0019]本發(fā)明提供的抗疏力土壤穩(wěn)定劑還可用于霾治理的應(yīng)用。霾中含有大量的土微粒，因為土微粒的重量小于大氣浮力，所以漂浮在空中?？故枇ν寥婪€(wěn)定劑具有使土微粒迅速凝聚的特效，將抗疏力土壤穩(wěn)定劑采用物理的方式噴灑到空中，使霾中的土微粒迅速凝聚成大于大氣浮力的顆粒，這些顆粒就會迅速掉下來，從而達(dá)到治霾的目的。實驗表明:抗疏力土壤穩(wěn)定劑和土微粒的凝聚時間約15秒至30秒。
[0020]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有的優(yōu)點及有益效果為:
(I)本發(fā)明所述的抗疏力土壤穩(wěn)定劑能改變土顆粒結(jié)構(gòu)、降低土微粒界面活性；使土顆粒內(nèi)部原始內(nèi)聚力重新組合，產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的凝聚；阻塞土體空隙，使土顆粒失去毛細(xì)吸水之特性，達(dá)到抗?jié)B透、提高承載力、減少變形，達(dá)到長期穩(wěn)定土體的目的； (2)本發(fā)明可直接與自然土壤混合，抗疏力土壤穩(wěn)定劑與自然土壤的用量，按重量比小于等于0.1%，大大降低了耗費，節(jié)省了 50%以上的能源；
(3)本發(fā)明混入土壤后，不會對自然環(huán)境造成污染，可以用于生活飲用水的輸配水系統(tǒng)，不會阻斷生物鏈，影響到生態(tài)平衡；
(4)本發(fā)明可應(yīng)用與多個領(lǐng)域，使用范圍更為寬廣，使用條件限制減少，可在雨天作業(yè)，不會受雨水侵蝕。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為抗疏力土壤穩(wěn)定劑用于鋪設(shè)道路的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為抗疏力土壤穩(wěn)定劑用于水利防滲的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為抗疏力土壤穩(wěn)定劑用于磷石膏環(huán)保處理的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為抗疏力土壤穩(wěn)定劑用于邊坡治理的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為抗疏力土壤穩(wěn)定劑用于石雕藝術(shù)品修復(fù)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]其中:1 一自然土體，2—面層,3—抗疏力基層，4一抗疏力補強層道路基，5—排水溝，6—/Jc, 7一抗疏力防滲護(hù)坡，8一抗疏力防滲底層，9一抗疏力防滲層，10一憐石骨，11 一抗疏力護(hù)坡，12—抗疏力擋土墻，13—引流管，14 一防陷層，15—抗疏力吻合縫，16—石雕藝術(shù)品。

【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此，在不脫離本發(fā)明上述技術(shù)路線的情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識和慣用手段，做出各種替換和變更，均應(yīng)包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0024]實施例1:
獲得抗疏力土壤穩(wěn)定劑具體方法，如以下步驟，以重量份表示，
(1)取20份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95%的乙醇溶液放入容器中；
(2)接著向該容器中緩緩倒入3份油酸酰胺和6份三異丙醇胺，并緩慢攪拌；
(3)混合均勻后，將混合溶液加入反應(yīng)釜中，再將10份純凈水和5份石碳酸加入反應(yīng)釜內(nèi)，使之發(fā)生反應(yīng)；
(4 )待所有物質(zhì)完全溶解，經(jīng)檢查無沉淀和懸浮物后，裝瓶入庫。
[0025]其中抗疏力土壤穩(wěn)定劑的PH值為6?8。
[0026]實施例2:
抗疏力土壤穩(wěn)定劑在道路方面的應(yīng)用，如圖1所示，將抗疏力土壤穩(wěn)定劑按1:100加入水，稀釋成抗疏力土壤穩(wěn)定劑(工作液)，然后將抗疏力土壤穩(wěn)定劑(工作液)噴灑在已翻耕的路基上，通過拌和、整形、調(diào)平、壓實四道工序后立即開放交通。經(jīng)過抗疏力土壤穩(wěn)定劑補強的路基，無需養(yǎng)生，碾壓完成后即使馬上遭暴雨襲擊也可通車，且行車不打滑、無車轍?？故枇ρa強層經(jīng)過行車碾壓后，當(dāng)測試數(shù)據(jù)滿足設(shè)計數(shù)據(jù)要求后，在抗疏力補強層上面攤鋪抗疏力基層。其流程為:第一步、將抗疏力基層所用的規(guī)格材料集中到場地，采用裝載機、專用拌和設(shè)備或其它設(shè)備拌和。首先依次按計量將土、砂、石、拌和；其次在拌和集料上噴灑抗疏力土壤穩(wěn)定劑(工作液)再拌和。第二步、將拌和后的集料(即抗疏力工程土)運至現(xiàn)場，然后，攤鋪、壓實、開放交通?？故枇鶎?，無需養(yǎng)生，碾壓完成后即使馬上遭暴雨襲擊也可通車，且行車不打滑、無車轍?？故枇鶎咏?jīng)過行車碾壓后，當(dāng)測試數(shù)據(jù)滿足設(shè)計數(shù)據(jù)要求后，在抗疏力基層上鋪設(shè)面層。面層鋪設(shè)工藝按國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
[0027]用抗疏力土壤穩(wěn)定劑修筑道路，可利用現(xiàn)場土壤避免借料換填，節(jié)省材料費和運輸費用；其承載力的提高，可降低路面結(jié)構(gòu)層厚度，減少前期投資；施工程序簡單、無需斷道、無養(yǎng)護(hù)期，可縮短施工期、節(jié)省施工費用；其良好的抗變性，無老化期，使后期維護(hù)費用大幅度降低。
[0028]實施例3:
本實施例在上述實施例的基礎(chǔ)上，可根據(jù)所處理土壤中黏土的含量調(diào)整抗疏力土壤穩(wěn)定劑的配比，以便應(yīng)用于水利防滲。如圖2所示，將抗疏力土壤穩(wěn)定劑(工作液)混入自然土壤，通過拌和獲得抗疏力工程土，在自然土體I之上用抗疏力工程土構(gòu)筑抗疏力防滲護(hù)坡7和抗疏力防滲底層8，(其厚度> 80mm含150mm)抗疏力防滲護(hù)坡7與抗疏力防滲底層8內(nèi)蓄水6，再根據(jù)不同防滲需求，在抗疏力防滲護(hù)坡7和抗疏力防滲底層8上部構(gòu)筑相應(yīng)結(jié)構(gòu)，使之具備相應(yīng)功能。
[0029]利用現(xiàn)場土壤和抗疏力土壤穩(wěn)定劑混合，通過物理手段構(gòu)成防滲體，阻止水的滲透，可將現(xiàn)場土壤的K-值降到I X 10 _9到I X 10 -10,并使其不可逆轉(zhuǎn)。
[0030]實施例4:
本實施例在上述實施例的基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)場土壤中黏土的含量調(diào)整抗疏力土壤穩(wěn)定劑的配比，以便應(yīng)用于磷石膏環(huán)保處理。如圖3所示，將抗疏力土壤穩(wěn)定劑混入自然土壤，將磷石膏10封閉于加入抗疏力土壤穩(wěn)定劑土壤構(gòu)成的抗疏力防滲層9中，抗疏力防滲層9位于自然土體I上方，再根據(jù)不同表面需求，構(gòu)筑面層2。
[0031]將磷石膏封閉于加入抗疏力土壤穩(wěn)定劑的土中，使之無法外瀉，在壓力的作用下達(dá)到石化，回歸大自然。
[0032]實施例5:
本實施例在上述實施例的基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)場土壤中黏土的含量，調(diào)整抗疏力土壤穩(wěn)定劑的配比，以便應(yīng)用于邊坡治理。如圖4所示，在施工過程中，首先構(gòu)筑柔性防陷層，經(jīng)過多次試驗和實際施工情況，所述柔性防陷層最佳厚度為200?300_，可在成本以及防陷方面為最佳方案。直接使用現(xiàn)場的土方為基礎(chǔ)材料，加入抗疏力土壤穩(wěn)定劑混合攪拌，使用抗疏力土壤穩(wěn)定劑的土壤在柔性防陷層14上方構(gòu)筑抗疏力擋土墻13 ;對抗疏力擋土墻13上方的斜坡噴灑抗疏力土壤穩(wěn)定劑，進(jìn)行拍打與夯實，形成抗疏力護(hù)坡11，抗疏力護(hù)坡11的厚度根據(jù)噴灑的抗疏力土壤穩(wěn)定劑來控制，一般形成的抗疏力護(hù)坡11厚度為50?10mm ;所形成的抗疏力護(hù)坡11中，自然土體I內(nèi)存在不確定暗流，故在抗疏力擋土墻13內(nèi)設(shè)置引流管14，將不確定暗流引出滑坡土體。
[0033]實施例6:
本實施例在上述實施例的基礎(chǔ)上，調(diào)整抗疏力土壤穩(wěn)定劑的配比和抗疏力工程土配合t匕，以便應(yīng)用于石雕藝術(shù)品16修復(fù)。如圖5所示，將抗疏力土壤穩(wěn)定劑加入粘土混合，再將加有抗疏力土壤穩(wěn)定劑的粘土，填入石雕藝術(shù)品16的裂縫中形成抗疏力吻合縫15,即可對有裂縫的，或者斷裂的石雕藝術(shù)品16進(jìn)行修復(fù)。
[0034]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種抗疏力土壤穩(wěn)定劑，其特征在于:以重量份表示，所述抗疏力土壤穩(wěn)定劑由油酸酰胺2—7份，二異丙醇胺3—8份，石炭酸4一9份組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗疏力土壤穩(wěn)定劑，其特征在于:以重量份表示，油酸酰胺3份，三異丙醇胺6份，石炭酸5份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種抗疏力土壤穩(wěn)定劑，其特征在于:所述抗疏力土壤穩(wěn)定劑的PH值為6?8。
4.根據(jù)權(quán)利要求Γ3任意一項所述的抗疏力土壤穩(wěn)定劑的制備方法，具體步驟如下，以重量份表示， (1)取20份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95%的乙醇溶液放入容器中； (2)接著向該容器中緩緩倒入油酸酰胺和三異丙醇胺，并緩慢攪拌； (3)混合均勻后，將混合溶液加入反應(yīng)釜中，再將10份純凈水和石碳酸加入反應(yīng)釜內(nèi)，使之發(fā)生反應(yīng)； (4 )待所有物質(zhì)完全溶解，經(jīng)檢查無沉淀和懸浮物后，裝瓶入庫。
5.一種權(quán)利要求廣3任意一項所述的抗疏力土壤穩(wěn)定劑用于道路鋪設(shè)的應(yīng)用。
6.一種權(quán)利要求f 3任意一項所述的抗疏力土壤穩(wěn)定劑用于水利防滲的應(yīng)用。
7.—種權(quán)利要求f 3任意一項所述的抗疏力土壤穩(wěn)定劑用于磷石膏環(huán)保處理的應(yīng)用。
8.—種權(quán)利要求f 3任意一項所述的抗疏力土壤穩(wěn)定劑用于邊坡治理的應(yīng)用。
9.一種權(quán)利要求f 3任意一項所述的抗疏力土壤穩(wěn)定劑用于石雕藝術(shù)品修復(fù)的應(yīng)用。
【文檔編號】C09K17/14GK104293354SQ201410536023
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月13日
【發(fā)明者】敬啟培 申請人:敬啟培