一種膨脹巖土改性劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及基礎(chǔ)工程領(lǐng)域，尤其涉及一種膨脹巖土改性劑。
【背景技術(shù)】
[0002]膨脹巖土在各個(gè)工程領(lǐng)域中使用均十分廣泛，我國是膨脹巖土分布最廣的國家之一。我國大概十分之一的公里都要從膨脹巖土分布區(qū)通過，而每年我國因膨脹巖土造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)100億人民幣。
[0003]當(dāng)含水量小時(shí)，膨脹巖土十分干硬和板結(jié)，很不容易進(jìn)行施工處理；而當(dāng)含水量大時(shí)，又會遇水膨脹，該種特性使得很多已經(jīng)建設(shè)完好的工程毀于一旦，從而給我國的公路建設(shè)、鐵路建設(shè)、水利建設(shè)等領(lǐng)域的建設(shè)和工期帶來巨大麻煩。
[0004]傳統(tǒng)的處理膨脹性巖土的方式是使用石灰、水泥等方法，但經(jīng)過這些方法處理過的膨脹巖土水穩(wěn)定性較差，改性后的膨脹巖土性能不穩(wěn)定，水理性能和力學(xué)性能往往達(dá)不到預(yù)期的改性效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明就是為了解決上述存在的問題，提供一種膨脹巖土改性劑，該改性劑對膨脹巖土具有抑制膨脹性能的效果，使膨脹巖土不再對所在工程造成危害，通過膨脹巖土改性劑與膨脹巖土的物理化學(xué)作用對膨脹巖土進(jìn)行改性處理，以達(dá)到抑制裂隙發(fā)育、降低膨脹巖土的膨脹潛勢、增加強(qiáng)度和水穩(wěn)定性的目的。
[0006]為達(dá)到上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用了一種膨脹巖土改性劑，主要組分按重量百分計(jì):
[0007]具活性的金屬氧化物Al2 O3、Fe203、CaO、MgO, CoO、CUO，其中 Al2 O3為18.6-18.9 %，F(xiàn)e20 為 3.7-7.2 %，CaO 為 24.4-26.3 %，MgO 為 4.7-4.9 %，CoO 為 3.5-3.9 %，CUO 為 11.2-12.3% ;具活性非金屬氧化物 Si02、SeO2，其中 S12S 41.6-41.9 %，SeO 為3.55-3.61%,成核材料錳渣皮為8.82-8.96%。
[0008]所述的成核材料錳渣皮的粒度為40-45目，并且含Mn02為54.7-54.9%，F(xiàn)e203為
7.55-7.91%, S12^ 37.2-37.5%0
[0009]本發(fā)明同時(shí)還公開了一種膨脹巖土改性劑的制備方法，主要按以下步驟進(jìn)行:
(I)將金屬氧化物、非金屬氧化物和錳渣皮分別在爐中按1100°C 70分鐘，12500C 70分鐘，1390 0C 150分鐘的順序焙燒；
[0010](2)將金屬氧化物、非金屬氧化物和錳渣皮按確定組分和量配置成膨脹巖土改性劑混合毛料；
[0011](3)將配置出的膨脹巖土改性劑混合毛料放置于磨機(jī)中粉磨至比表面積大于等于390-400 Hl2 /Kg，得膨脹巖土改性劑成品。
[0012]本發(fā)明的膨脹巖土改性劑抑制膨脹巖土膨脹性能的原理為:膨脹巖土中的蒙脫石具有層狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽，當(dāng)改性劑進(jìn)入層間后生成分子級支柱，會將層間撐開，使蒙脫石形成二維微孔結(jié)構(gòu)，生成的分子級支柱并具有較強(qiáng)的吸附力，能將土體中的有機(jī)物、離子等吸附填充，使得原先具有的吸水膨脹性能結(jié)構(gòu)變?yōu)槿跖蛎浶阅芙Y(jié)構(gòu)。
[0013]作為膨脹巖土中的另一主要成為一伊利石，富含鉀和鋁元素，具有很強(qiáng)的黏結(jié)性和吸水性，伊利石屬于復(fù)合型層狀結(jié)構(gòu)粘土礦物，膨脹巖土改性劑的金屬氧化物、非金屬氧化物及成核材料對伊利石的改性除了改變其層狀結(jié)構(gòu)外，還使其富含的鉀、鋁鹽生成穩(wěn)定的鋁、鐵、鈣、鉀硅酸鹽混晶，這樣吸水膨脹性能也就大大減弱。
[0014]總的來說，本發(fā)明的膨脹巖土改性劑使改性后的膨脹巖土具有防滲、環(huán)保、低強(qiáng)度、低彈模等性能特征。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面采用【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
[0016]實(shí)施例1
[0017]—種膨脹巖土改性劑，主要組分按重量百分計(jì):
[0018]具活性的金屬氧化物Al203、Fe203、Ca0、Mg0、Co0、CU0，其中 Al2 O3為 18.6%，F(xiàn)e20為3.7 %，CaO為24.4 %，MgO為4.7 %，CoO為3.5 %，CUO為11.2 % ;具活性非金屬氧化物Si02、SeO2，其中 S12^ 41.6%, SeO 為 3.55%，成核材料錳渣皮為 8.82%。
[0019]所述的成核材料錳渣皮的粒度為40目，并且含Mn02為54.7%，F(xiàn)e203為7.55%，S12S 37.2%。
[0020]本發(fā)明同時(shí)還公開了一種膨脹巖土改性劑的制備方法，主要按以下步驟進(jìn)行:
[0021](I)將金屬氧化物、非金屬氧化物和錳渣皮分別在爐中按1100 °C 70分鐘，1250 0C 70分鐘，1390 0C 150分鐘的順序焙燒；
[0022](2)將金屬氧化物、非金屬氧化物和錳渣皮按確定組分和量配置成膨脹巖土改性劑混合毛料；
[0023](3)將配置出的膨脹巖土改性劑混合毛料放置于磨機(jī)中粉磨至比表面積大于等于390-400 Hl2 /Kg，得膨脹巖土改性劑成品。
[0024]實(shí)施例2
[0025]—種膨脹巖土改性劑，主要組分按重量百分計(jì):
[0026]具活性的金屬氧化物Al2 O3、Fe203、CaO、MgO, CoO、CUO，其中 Al2 O3為18.6-18.9%, Fe20 為 7.2%，CaO 為 26.3%，MgO 為 4.9%，CoO 為 3.9%，CUO 為 12.3% ；具活性非金屬氧化物Si02、SeO2，其中S12S 41.9%，SeO為3.61 %，成核材料錳渣皮為
8.96%。
[0027]所述的成核材料錳渣皮的粒度為45目，并且含Mn02為54.9%，F(xiàn)e203為7.91%，S12S 37.5%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種膨脹巖土改性劑，其特征在于，主要組分按重量百分計(jì): 具活性的金屬氧化物 Al2O3' Fe203、CaO、MgO, CoO、CU0，其中 Al2O3為 18.6-18.9%,Fe20 為 3.7-7.2 %，CaO 為 24.4-26.3 %，MgO 為 4.7-4.9 %，CoO 為 3.5-3.9 %，CUO為 11.2-12.3 % ;具活性非金屬氧化物 Si02、SeO2,其中 S12S 41.6-41.9 %，SeO 為3.55-3.61%,成核材料錳渣皮為8.82-8.96%。2.如權(quán)利要求1所述的膨脹巖土改性劑，其特征在于，所述的成核材料錳渣皮的粒度為 40-45 目，并且含 Mn02 為 54.7-54.9 %，F(xiàn)e203 為 7.55-7.91%, S12^ 37.2-37.5 %。3.一種膨脹巖土改性劑的制備方法，其特征在于，主要按以下步驟進(jìn)行: (1)將金屬氧化物、非金屬氧化物和錳渣皮分別在爐中按1100°c70分鐘，12500C 70分鐘，1390 0C 150分鐘的順序焙燒； (2)將金屬氧化物、非金屬氧化物和錳渣皮按確定組分和量配置成膨脹巖土改性劑混合毛料； (3)將配置出的膨脹巖土改性劑混合毛料放置于磨機(jī)中粉磨至比表面積大于等于390-400 Hl2 /Kg，得膨脹巖土改性劑成品。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種膨脹巖土改性劑,主要組分按重量百分計(jì)：具活性的金屬氧化物Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、CoO、CUO，其中Al2O3為18.6-18.9％，F(xiàn)e2O為3.7-7.2％，CaO為24.4-26.3％，MgO為4.7-4.9％，CoO為3.5-3.9％，CUO為11.2-12.3％；具活性非金屬氧化物SiO2、SeO2，其中SiO2為41.6-41.9％，SeO為3.55-3.61％，成核材料錳渣皮為8.82-8.96％；本發(fā)明同時(shí)還公開了一種膨脹巖土改性劑的制備方法；本發(fā)明的膨脹巖土改性劑使改性后的膨脹巖土具有防滲、環(huán)保、低強(qiáng)度、低彈模等性能特征。
【IPC分類】C09K17/08
【公開號】CN105018100
【申請?zhí)枴緾N201510336247
【發(fā)明人】季憲軍, 梁瑛, 井珉, 尹曉清, 李偉偉, 王爽
【申請人】南陽理工學(xué)院
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年6月16日