專利名稱：土壤改性劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到通過穩(wěn)定土壤鋪筑路基的范疇。
道路、場地(運(yùn)動場、游戲場、飛機(jī)場、停車場等)鋪筑中，常常因施工地的土質(zhì)不夠穩(wěn)定，尤其是粘性土壤，被雨淋水浸后膨脹變軟、塑性增加，其抗壓強(qiáng)度下降后而導(dǎo)致路面損壞。
對于土壤的穩(wěn)固處理一般有用石灰、水泥來穩(wěn)定土壤地基，也可用硫酸、磷酸作為處理劑，以改變土壤的酸堿度而使土壤板結(jié)，以增強(qiáng)承載力。上述土壤的穩(wěn)固方法簡單，費(fèi)用低廉，但不適于南方多雨及地下水位高的地區(qū)。
專利號SU1357499，JP49-8048，SU1298237的土壤穩(wěn)固劑，它們基本上用丙烯酸、丙烯酸同系物、尿醛、樹脂類組合物、聚硅氧烷類組合物、酚醛樹脂類組合物等。這些高分子樹脂聚合為水分散型乳液或者以樹脂單體加交聯(lián)劑，促進(jìn)劑混合后成為不溶于水的聚合物。無論是水乳液還是不溶于水的聚合物，它們都以高分子膜粘結(jié)土壤顆粒而成為粘固體。其機(jī)械強(qiáng)度好、堅(jiān)固、穩(wěn)定、可以完全阻止水滲透。但費(fèi)用昂貴，一般地只運(yùn)用在隧道開掘中出現(xiàn)的漏水、滲水、砂石崩塌、建筑物地基下沉等特殊情況的處理。如果作為修筑道路的路基的穩(wěn)固劑，經(jīng)濟(jì)上是難以承受的。
本發(fā)明的目的在于提供一種土壤改性劑，它是一種用陰離子表面活性劑和高碳脂肪酸構(gòu)成的化學(xué)組合物，與土壤中的陽離子結(jié)合后消除土壤顆粒的吸附水，再通過機(jī)械碾壓后即成為穩(wěn)定的路基或路面。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種土壤改性劑的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是以如下方式實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明由烷基苯磺酸、聚硅氧烷羧酸、聚丙烯酸、脂肪酸、聚憶烯醇、水組成，其重量百分比烷基苯磺酸8～12%聚硅氧烷羧酸2～5%聚丙烯酸3～5%脂肪酸2～7%聚乙烯醇3～6%水70～85%各組份總和100%其中烷基苯磺酸 可選用碳鏈12～碳鏈18聚硅氧烷羧酸 可選用平均分子量300～500脂肪酸 可選用碳鏈12～碳鏈18聚丙烯酸可選用聚合度900～1500聚乙烯醇 可選用聚合度1700～2000配制時(shí)先將聚乙烯醇投入攪拌鍋加冷水，然后加熱使之溶解，并不停進(jìn)行攪拌，當(dāng)升溫80℃～100℃，待聚乙烯醇完全溶解后停止加溫，這時(shí)繼續(xù)攪拌并依次投入脂肪酸、烷基苯橫酸，待混合均勻后，最后投入聚硅氧烷羧酸、聚丙烯酸，并補(bǔ)充水至所需量繼續(xù)攪拌均勻后成為有一定粘度的白色乳狀酸性液體，其PH值2～5。
由于土壤是由直徑大小不同的礦物顆粒組成的，主要成分是硅酸鹽，金屬元素呈陽離子狀態(tài)在電平衡原理的作用下，呈電負(fù)性的(OH)羥基就會被吸附在陽離狀態(tài)的金屬元素附近而形成了包圍土壤顆粒的吸附水，由于水膜阻止了顆粒的靠近，顆粒就象懸浮在水膜中，這就使粘土在吸收水后呈現(xiàn)出可塑性，而這種可塑性正是修筑道路時(shí)必須要克服的，本發(fā)明中的陰離子表面活性劑，如烷基苯磺酸、聚硅氧烷羧酸、聚丙烯酸、脂肪酸的陰離子與土壤中的陽離子形成了締合，上述有機(jī)酸基團(tuán)一端的疏水基排斥掉土壤微料表面的吸附水，起到了對土壤改性的作用。改性后的土壤由于除掉了吸附水層、在機(jī)械的碾壓作用下，土壤顆粒間距很容易縮小而產(chǎn)生聚集，結(jié)成穩(wěn)固的土層。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果如下經(jīng)本發(fā)明處理的粘土密度可提高3～10%，抗壓強(qiáng)度提高20～40%。其承載力和抗水性可與水泥穩(wěn)定土相比，基本上滿足了道路基層或簡易路鋪設(shè)的要求。且建造成本低。如處理土層20厘米厚，每平方米費(fèi)用僅1～2.50元;用作高等級公路基層改造可節(jié)省費(fèi)用;用作經(jīng)濟(jì)型公路比傳統(tǒng)方式所建公路行駛性能好、維修費(fèi)用少。特別對加快山林、鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)公路(價(jià)廉)建設(shè)、改變那種雨天泥濘、晴天塵土飛楊的道路有著重要的作用。
實(shí)施例1首先取土作土樣分析，然后按下面組份(重量百分比)配制。以測定土壤的PH值，其測定的PH值應(yīng)小于7時(shí)才可以用本發(fā)明。
16烷基苯磺酸12%聚硅氧烷羧酸(平均系數(shù)500)3%聚丙烯酸(聚合質(zhì)900)3%聚乙烯醇(聚合度1750)5%硬脂酸5.5%水71.5%將各組份按上述工藝方法配制后即成為土壤改性劑，再將其注入灑水車稀釋200～300倍，施工時(shí)，先將土層用犁鏵翻起，再用旋耕機(jī)打碎，隨后用灑水車將稀釋后的土壤改性劑灑進(jìn)土壤中并用旋耕機(jī)拌勻，再用壓路機(jī)壓平經(jīng)20～30天養(yǎng)護(hù)期。養(yǎng)護(hù)期中應(yīng)適量灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期過后，土壤實(shí)密度達(dá)98%，這時(shí)，該路面即有了良好的抗水性。
實(shí)施例2土塊浸水實(shí)驗(yàn)土樣來源市郊立新村實(shí)驗(yàn)路，面積500m2，經(jīng)用本土壤改性劑處理是、壓實(shí)養(yǎng)護(hù)15天時(shí)，取出三種土樣進(jìn)行分析，土樣的代號分別為A、B、C。
A用本發(fā)明處理并壓實(shí)土樣。
B用本發(fā)明處理、未經(jīng)壓實(shí)土樣。
C未經(jīng)本發(fā)明處理，但經(jīng)壓實(shí)土樣。
實(shí)驗(yàn)方法將上述三種土樣放入同一水盤中，加水0.6mm高。
實(shí)驗(yàn)開始時(shí)間93年10月11日，中午12∶40分
實(shí)驗(yàn)記錄下午1∶15分。
A無溶脹和崩落現(xiàn)象。
B完全溶脹軟爛。
C下部完全軟爛、上部還稍有硬度。
下午7∶00分A無變化。
B、C均完全軟爛。
10月14日下午5∶00A仍無變化。
權(quán)利要求
1.一種穩(wěn)定土壤鋪筑路基的土壤改性劑，其特征是由烷基苯磺酸、聚硅氧烷磷酸、聚丙烯酸、脂肪酸、聚乙烯醇、水組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤改性劑，其特征是其重量百分比為烷基苯磺酸8～12%聚硅氧烷羧酸2～5%聚丙烯酸3～5%脂及酸2～7%聚乙烯醇3～6%水70～85%各組份總和100%
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的土壤改性劑，其特征是烷基苯磺酸 碳鏈12～18聚硅氧烷羧酸 平均分子量300～500脂肪酸 碳鏈12～18聚丙烯酸聚合度900～1500聚乙烯醇 聚合度1700～2000
4.一種土壤改性劑的制備方法，其特征是a將聚乙烯醇在攪拌鍋內(nèi)加溫80℃～100℃溶解。b依次將脂肪酸、烷基苯磺酸投入攪拌鍋內(nèi)攪拌溶解、混合均勻。c最后將聚硅氧烷羧酸、聚丙烯酸、水投入攪拌鍋內(nèi)攪拌溶解直至成為白色乳液，其PH值2～5。
全文摘要
一種通過穩(wěn)定土壤鋪筑路基的土壤改性劑，其特征是由陰離子表面活性劑和高脂肪酸構(gòu)成的化學(xué)組合物，與土壤中的陽離子形成了締合，使土壤中吸附水除去，再通過機(jī)械碾壓后即成為路基或路面。本發(fā)明使土壤密度提高3～10％，抗壓強(qiáng)度提高20～40％，筑路成本低，維護(hù)費(fèi)用少，其承載力和抗水性可與水泥路面媲美。本發(fā)明特別適于山區(qū)、鄉(xiāng)村公路的建設(shè)。
文檔編號C09K17/00GK1107500SQ9410565
公開日1995年8月30日 申請日期1994年5月24日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月24日
發(fā)明者趙雪林, 付金龍 申請人:付金龍