膨脹土改良劑及其使用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種膨脹土改良劑，按重量百分數(shù)計包括以下組分：十八水硫酸鋁33％～70％，氯化鐵5％～18％，十六烷基三甲基溴化銨8％～20％，聚丙烯酰胺0.1％～1％，聚合氯化鋁8％～20％，九水合硅酸鈉3％～8％。本發(fā)明膨脹土改良劑能很好的抑制膨脹土的膨脹潛勢，無側限抗壓強度有所增強，能滿足《公路路基設計規(guī)范》(JTG E30-2004)工程施工要求。且制備該改良劑的原料易得，價格低廉，無毒無害，對人體健康和環(huán)境沒有影響。該改良劑滲透性好，施工簡單，通過直接噴灑來改良膨脹土，進而完成對膨脹土的固化，大幅度降低施工成本及施工過程對人、環(huán)境的影響。
【專利說明】膨脹土改良劑及其使用方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及巖石土木工程【技術領域】，特別涉及一種膨脹土改良劑及其使用方法。

【背景技術】
[0002] 膨脹土在我國分布廣泛，其礦物組成多以伊利石、蒙脫石為主，夾少量的高嶺石， 這些親水性的粘土礦物遇水膨脹，失水收縮，具有明顯的脹縮性、多裂隙性、超固結性，容易 造成沉陷、溜塌、縱裂、坍塌等事故。在公路、鐵路、水利、工業(yè)及民用建筑等工程建設中，不 可避免地要經過膨脹土地區(qū)，為保證工程建設及使用過程的可施工和安全性，需要對膨脹 土進行必要的處理，諸如降低膨脹土的脹縮性，增加膨脹土地基和邊坡穩(wěn)定性等。目前處理 膨脹土的方法主要有物理法和化學法兩大類，物理方法包括：表水防護、坡面防護、支擋和 加固防護、換土法、濕度控制法、粧基礎法等；化學方法主要有：向膨脹土中摻入無機鹽類 或有機化合物，通過催化活化土粒表面反應來改善水和土之間的相互作用，使土的性質在 水的影響下仍能達到既定指標，改善膨脹土的工程性質，如將石灰、水泥摻于膨脹土中等處 理方法，石灰固化機理是硅酸鹽和鋁的水化物與顆粒相互間的膠結作用，膠結物逐漸脫水 和新生礦物的結晶作用，從而降低液限，增大土體的抗剪強度，但石灰和水泥與土的反應速 度較慢，所生成的水化物強度較低，耐久性較差，而且石灰摻量在8%以上，水泥摻量在6% 才能達到一定的效果，施工費用較高，施工時需要反復拌和均勻，周期長，耗工時，且不易把 握，容易出現(xiàn)質量隱患，同時它也存在污染環(huán)境、不利于綠化等問題。
[0003] 公開于該【背景技術】部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應 當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現(xiàn)有技術。


【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明提供一種膨脹土改良劑，目的在于降低施工時的費用、對人體健康和環(huán)境 無影響，且改良膨脹土效果顯著。
[0005] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種膨脹土改良劑的使用方法。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種膨脹土改良劑，按重量百分數(shù)計包括以下組 分：十八水硫酸鋁33%?70%，氯化鐵5%?18%，十六烷基三甲基溴化銨8%?20%，聚 丙烯酰胺〇. 1%?1%，聚合氯化鋁8%?20%，九水合硅酸鈉3%?8%。
[0007] 優(yōu)選地，上述技術方案中，所述的膨脹土改良劑，其特征在于，按重量百分數(shù)計 包括以下組分：十八水硫酸鋁50 %?60 %，氯化鐵8 %?15 %，十六烷基三甲基溴化銨 10%?15%，聚丙烯酰胺0· 5%?1%，聚合氯化鋁10%?15%，九水合硅酸鈉5%?8%。
[0008] 優(yōu)選地，上述技術方案中，所述的膨脹土改良劑，按重量百分數(shù)計包括以下組分： 十八水硫酸鋁55%，氯化鐵10%，十六烷基三甲基溴化銨13%，聚丙烯酰胺0.5%，聚合氯 化鋁16 %，九水合硅酸鈉5. 5 %。
[0009] 一種膨脹土改良劑的使用方法，包括以下步驟：
[0010] (1)按質量份數(shù)將十八水硫酸鋁、氯化鐵、十六烷基三甲基溴化銨和聚合氯化鋁和 九水合硅酸鈉混合均勻，再加入混合物總重量20?30倍的水稀釋，攪拌均勻后，直接噴灑 在膨脹土上；
[0011] (2)稱量所需質量份的聚丙烯酰胺，加入聚丙烯酰胺重量20?30倍的水稀釋，攪 拌均勻后，直接噴灑在膨脹土上，養(yǎng)護固化后的膨脹土即可。
[0012] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明膨脹土改良劑能很好的 抑制膨脹土的膨脹潛勢，無側限抗壓強度有所增強，能滿足《公路路基設計規(guī)范》（JTG E30-2004)工程施工要求，且制備該改良劑的原料易得，價格低廉，無毒無害，對人體健康和 環(huán)境沒有影響。該改良劑滲透性好，施工簡單，通過直接噴灑來改良膨脹土，進而完成對膨 脹土的固化，大幅度降低施工成本及施工過程對人、環(huán)境的影響。

【具體實施方式】
[0013] 下面結合具體實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細描述，但應當理解本發(fā) 明的保護范圍并不受【具體實施方式】的限制。
[0014] 實施例1
[0015] -種膨脹土改良劑，按重量百分數(shù)計包括以下組分：十八水硫酸鋁33%，氯化鐵 18 %，十六烷基三甲基溴化銨20 %，聚丙烯酰胺1 %，聚合氯化鋁20 %，九水合硅酸鈉8 %。
[0016] -種膨脹土改良劑的使用方法，包括以下步驟：
[0017] (1)按質量份數(shù)將十八水硫酸鋁、氯化鐵、十六烷基三甲基溴化銨和聚合氯化鋁和 九水合硅酸鈉混合均勻，再加入混合物總重量20?30倍的水稀釋，攪拌均勻后，直接噴灑 在膨脹土上；
[0018] (2)稱量所需質量份的聚丙烯酰胺，加入聚丙烯酰胺重量20?30倍的水稀釋，攪 拌均勻后，直接噴灑在膨脹土上，養(yǎng)護固化后的膨脹土即可。
[0019] 實施例2
[0020] 與實施例1的不同在于，使用的膨脹土改良劑，按重量百分數(shù)計包括以下組分： 十八水硫酸鋁70 %，氯化鐵9 %，十六烷基三甲基溴化銨8 %，聚丙烯酰胺0. 1 %，聚合氯化 錯9 %，九水合娃酸納3. 9 %。
[0021] 實施例3
[0022] 與實施例1的不同在于，使用的膨脹土改良劑，按重量百分數(shù)計包括以下組分： 十八水硫酸鋁55%，氯化鐵10%，十六烷基三甲基溴化銨13%，聚丙烯酰胺0.5%，聚合氯 化鋁16 %，九水合硅酸鈉5. 5 %。
[0023] 實施例4
[0024] 與實施例1的不同在于，使用的膨脹土改良劑，十八水硫酸鋁50%，氯化鐵10%， 十六烷基三甲基溴化銨15%，聚丙烯酰胺1%，聚合氯化鋁19%，九水合硅酸鈉5%。
[0025] 實施例5
[0026] 與實施例1的不同在于，使用的膨脹土改良劑，十八水硫酸鋁60%，氯化鐵11%， 十六烷基三甲基溴化銨12%，聚丙烯酰胺0. 5%，聚合氯化鋁10%，九水合硅酸鈉6. 5%。
[0027] 檢測經本發(fā)明膨脹土改良劑和SPP液態(tài)穩(wěn)定劑處理原土樣后的各項指標，如表2 所示。
[0028] 其中，SPP液體穩(wěn)定劑為加拿大Con-Aid公司提供的Con-Aid穩(wěn)定劑，其濃縮液為 一種半透明、深紅色、無味的液體，主要的物理化學性質表1所示：
[0029] 表I :Con_Aid穩(wěn)定劑主要的物理化學性質
[0030]

【權利要求】
1. 一種膨脹土改良劑，其特征在于，按重量百分數(shù)計包括以下組分：十八水硫酸鋁 33 %?70 %，氯化鐵5 %?18 %，十六烷基三甲基溴化銨8 %?20 %，聚丙烯酰胺0. 1 %? 1%，聚合氯化鋁8%?20%，九水合硅酸鈉3%?8%。
2. 根據(jù)權利要求1所述的膨脹土改良劑，其特征在于，按重量百分數(shù)計包括以下組分： 十八水硫酸鋁50%?60%，氯化鐵8%?15%，十六烷基三甲基溴化銨10%?15%，聚丙 烯酰胺0.5%?1%，聚合氯化鋁10%?15%，九水合硅酸鈉5%?8%。
3. 根據(jù)權利要求2所述的膨脹土改良劑，其特征在于，按重量百分數(shù)計包括以下組分： 十八水硫酸鋁55%，氯化鐵10%，十六烷基三甲基溴化銨13%，聚丙烯酰胺0.5%，聚合氯 化鋁16 %，九水合硅酸鈉5. 5 %。
4. 一種根據(jù)權利要求1所述膨脹土改良劑的使用方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 按質量份數(shù)將十八水硫酸鋁、氯化鐵、十六烷基三甲基溴化銨和聚合氯化鋁和九水 合硅酸鈉混合均勻，再加入混合物總重量20?30倍的水稀釋，攪拌均勻后，直接噴灑在膨 脹土上； (2) 稱量所需質量份的聚丙烯酰胺，加入聚丙烯酰胺重量20?30倍的水稀釋，攪拌均 勻后，直接噴灑在膨脹土上，養(yǎng)護固化后的膨脹土即可。
【文檔編號】C09K103/00GK104498048SQ201410720946
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月1日 優(yōu)先權日:2014年12月1日
【發(fā)明者】熊德元, 魏祥波, 張信貴 申請人:廣西大學