專利名稱：一種土壤固化劑的制作方法
技術領域：
本發明屬于工程材料技術領域，尤其涉及到一種土壤固化劑。
背景技術：
目前，我國大部分地區的道路主要有三種道路形式，一是以土為主的山路，二是在以土為主的山路上拌合沙石形成的沙石路，三是黑色浙青混凝土路；土路和沙石路晴天揚塵大，視線不清，對于行人和行車都存在著極大的安全隱患，且遇上雨、雪天氣時，土和沙石作為道路填筑基層材料，存在失水后易滑坍、不易壓實，水穩定差的缺陷，極易產生泥石流，由于泥石流造成道路的堵塞，不能正常的生產作業和通行，給安全生產帶來了重大隱患的同時又給人們正常生活帶來不便，而且救援車也不易到達作業區域，因此需要昂貴的費用用于道路的維修和平常養護，而由于道路交通不通暢，許多產品無法運輸，必定會造成巨大的經濟損失，一旦有人喪生，那這種代價更是慘痛的；城市中的浙青混凝土路面和采用土壤 固化劑鋪設的道路顯然最大程度的解決了土路和沙石路的這種問題，但在鋪設浙青混凝土路面時，按規范要求也要將原有的沙石清理干凈，才能保證基層的整體穩定性，這樣就產生大量的道路建筑垃圾；而現在的土壤固化劑大多以水泥熟料作為原材料，加一些水泥輔料和化學試劑混合后上水泥磨機磨細后再使用的，在水泥生產中要消耗大量的煤炭資源，并釋放出大量的二氧化碳溫室氣體，久而久之，造成資源的短缺及加劇溫室效應，現在的土壤固化劑也有用礦渣作為原料制成的土壤固化劑，但都需要一些堿性激發劑和表面活性劑來提高化學活性。
發明內容
本發明的土壤固化劑，由工業廢料與化學試劑組成，所述工業廢料由鋼渣粉、自燃后的煤矸石粉、水渣或爐渣組成，化學試劑由氧化鈣、粉體助磨劑、硫酸鈉組成，工業廢料與化學試劑的質量比為7:3，該固化劑粉末細度為勃氏比表面積500-900m2/kg，其中工業廢料中各組份重量份數為鋼渣粉I份 50份、水渣或爐渣I份 60份、自燃后的煤矸石粉I份 60份；化學試劑中各組份重量份數為氧化鈣5份 20份、粉體助磨劑O. I份 15份、硫酸鈉O. I份 20份。制備此固化劑時，將所有原料混合后加入球磨機，經過球磨機磨細成粉末，磨至細度在勃氏比表面積500-900m2/kg之間，即可使用，在使用這種固化劑時，利用固化劑自身的化學活性使土快速凝結，該固化劑對作用底物土和沙石的含水率沒有特定的要求，一般的含量14%-22%之間均可使用。本發明的有益效果一.本發明采用的原料是多種工業廢料的混合物，解決了多種工業廢料對環境的污染，且利用的是鋼渣和水渣或爐渣以及自燃后的煤矸石粉混合物的自身化學活性使土和沙石快速凝結固化，不需要利用其他的表面活性劑和堿性激發劑，成本顯著減低；應用此固化劑可以獲得較高的早期強度，滿足各種工程建設的需要，并放出大量的熱量，加速固化劑的反應以及固化劑與土及砂石土之間的化學反應，滿足施工需要，施工后養生三天三噸以下的車輛便可通行，施工后養生七天所有的車輛都可通行，縮短了施工時間；二.解決了原材料資源緊缺，相互爭搶資源，此固化劑的大量應用減緩了與水泥爭材料的現象。現在無論是水劑還是粉及固化劑都離不開水泥和水泥熟料，而本發明的固化劑百分之七十是工業廢料，所以此固化劑的大量應用既利國利民又解決了環境污染；三.如遇到雨、雪天氣時，土和沙石底基層遇水形成泥石流，路基損壞，影響百姓正常通行和產品的運輸，雨天一過就得搶修，維護費用高，土壤固化劑可從根本上改變這些現象，使道路晴天不揚塵且遇到雨、雪天氣道路正常通行；四.固化劑可廣泛應用于道路工程的上下基層、水利工程的壩頂加固和護坡，不受任何環境的限制，固化土還可作為浙青混凝土路的基層，由于固化土形成的是板體，同時也從根本上解決了因雨水沖刷路基穩定性差的耐久性問題；五.土壤固化劑技術是利用當地土壤和沙石就地固結而形成的固化路，在固化的土壤和沙石過程中不產生道路的建筑垃圾，土壤固化劑是無毒無害的膠結材料，可根據實際情況就地取材，從而減少大量的原材料，具有筑路成本低、使用期長、對環境無負面影響等優點；六.利用此固化劑對土和沙石固化后使土壤形成板體，固化后的各項指標符合或高于國家行業標準《固化土路面基層和底基層技術規程標準》CJJ/T80-98和《土壤固劑化標準》CJ/T3073-1998，應用此固化劑鋪設的城市次干路和支路的抗壓強度都在3 5. 2MPa高于國家標準的2 3MPa，且應用此固化劑固化后形成的固化土在做巖相分析時，通過峰 值曲線可以證實固化后的固化土已具有較強硬度的陶粒石和長石峰值。
具體實施例方式實施例一實施例中以下各成份所添加的量均為占固化劑重量份數，將鋼渣粉50份、水渣19份、自燃后的煤矸石粉I份，氧化鈣9. 9份、粉體助磨劑O. I份、硫酸鈉20份混合后入球磨機，經過球磨機磨細成粉末狀，磨至細度在勃氏比表面積500-900m2/kg之間。測得陜北高坡山上土的含水率為18%，在基層上攤鋪40cm虛土，把路槽土粉碎，路拌機拌合，初穩、整形、碾壓后按照固化劑土的質量比15 85的比例堆放在路肩上，固化劑與土之間的比例是利用《固化土路面基層和底基層技術規程標準》CJJ/T80-98得出的，標準第三章
3.3中規定在使用粉末狀土壤固化劑時，粉末狀土壤固化劑占干土重量為5% 10%，將固化劑攤鋪在初穩的路基上面，整平、攤鋪固化劑，路拌機拌合二遍，按《固化土路面基層和底基層技術規程標準》CJJ/T80-98 5. I. 3 5. 1.4碾壓成型、養護7天，按《土壤固化劑標準》CJJ/T80-98測定抗壓強度為3. 6Mpa。實施例二 將鋼渣粉I份、水渣9份、自燃后的煤矸石粉60份，氧化鈣5份、粉體助磨劑15份、硫酸鈉10份混合后入球磨機，經過球磨機磨細成粉末狀，磨至細度在勃氏比表面積500-900m2/kg之間。測得砂石土的含水率為20%，根據《固化土路面基層和底基層技術規程標準》CJJ/T80-98和土壤固化劑標準》CJJ/T80-98標準工作，在基層上攤鋪30cm虛砂石土，把路槽土粉碎，旋耕機拌合，初穩、整形、碾壓后按照固化劑沙石土的質量比12 88的比例堆放在路肩上，攤鋪在初穩的路基上面，整平、攤鋪固化劑，路拌機拌合二遍，按((CJJ/T80-98)) 5. I. 3 5. 1.4碾壓成型、養護7天，按CJJ/T80-98標準測定抗壓強度為
4.IMpa0實施例三將鋼渣粉30份、爐渣I份、自燃后的煤矸石粉39份，氧化鈣20份、粉體助磨劑9. 9、硫酸鈉O. I份混合后入球磨機，經過球磨機磨細成粉末狀，磨至細度在勃氏比表面積500-900m2/kg之間。測得沙質山土的含水率為17. 8%，根據《固化土路面基層和底基層技術規程標準》CJJ/T80-98和土壤固化劑標準》CJJ/T80-98標準工作，在山路上的土壓實刮平，把路槽土粉碎，旋耕機拌合，初穩、整形、碾壓后，按照固化劑淤泥和風沙土的質量比12 :100的比例堆放在路肩上，攤鋪在初穩的路基上面，整平、攤鋪固化劑，路拌機拌合二遍，按((CJJ/T80-98)) 5. I. 3 5. 1.4碾壓成型、養護7天，按CJJ/T80-98標準測定抗壓強度為 4. 5Mpa。實施例四將鋼渣粉4份、爐渣60份、自燃后的煤矸石粉6份，氧化鈣7份、粉體助磨劑13份、硫酸鈉10份混合后入球磨機，經過球磨機磨細成粉末狀，磨至細度在勃氏比表面積500-900m2/kg之間。根據《固化土路面基層和底基層技術規程標準》CJJ/T80-98和土壤固化劑標準》CJJ/T80-98標準工作，在基層上攤鋪35cm虛沙質土和砂石，把路槽土粉碎，旋耕機拌合，初穩、整形、碾壓后按照固化劑沙質土和砂石質量比為12 88的比例堆放在路肩上，將固化劑攤鋪在初穩的路基上面，整平、攤鋪固化劑，路拌機拌合二遍，按《CJJ/T80-98)) 5. I. 3 5. 1.4碾壓成型、養護7天，按CJJ/T80-98標準測定抗壓強度為3. 8Mpa。
實施例五將鋼渣粉34份、爐渣27份、自燃后的煤矸石粉9份，氧化鈣8份、粉體助磨劑9份、硫酸鈉13份混合后入球磨機，經過球磨機磨細成粉末狀，磨至細度在勃氏比表面積500-900m2/kg之間。測得亞粘土和砂石的含水率為22%，根據《固化土路面基層和底基層技術規程標準》CJJ/T80-98和土壤固化劑標準》CJJ/T80-98標準工作，在基層上攤鋪30cm虛壓粘土和砂石，把路槽土粉碎，旋耕機拌合，初穩、整形、碾壓后按照固化劑亞粘土和砂石的質量比為12 88的比例堆放在路肩上，將固化劑攤鋪在初穩的路基上面，整平、攤鋪固化劑，路拌機拌合二遍，按((CJJ/T80-98)) 5. I. 3 5. 1.4碾壓成型、養護7天，按CJJ/T80-98標準測定抗壓強度為5. 2Mpa。
權利要求
1.一種土壤固化劑，該固化劑由工業廢料與化學試劑組成，其特征在于，工業廢料由鋼渣粉、自燃后的煤矸石粉、水渣或爐渣組成，化學試劑由氧化鈣、粉體助磨劑、硫酸鈉組成，工業廢料與化學試劑的質量比為7:3，該固化劑粉末細度為勃氏比表面積500-900m2/kg。
2.根據權利要求I所述的一種土壤固化劑，其特征在于，工業廢料中各組份重量份數為鋼洛粉I份 50份、水洛或爐洛I份 60份、自燃后的煤砰石粉I份 60份。
3.根據權利要求I所述的一種土壤固化劑，其特征在于化學試劑中各組份重量份數為氧化鈣5份 20份、粉體助磨劑O. I份 15份、硫酸鈉O. I份 20份。
全文摘要
本發明公開的一種土壤固化劑，由工業廢料與化學試劑組成，所述工業廢料由鋼渣粉、自燃后的煤矸石粉、水渣或爐渣組成，所述化學試劑由氧化鈣、粉體助磨劑、硫酸鈉組成，工業廢料與化學試劑的質量比為7:3，該固化劑粉末細度為勃氏比表面積500-900m2/kg。本發明的有益效果，采用的原料是工業廢料的混合物，解決了多種工業廢料對環境的污染，且利用的是混合物自身化學活性使土和沙石快速凝結固化,不需要利用其他的表面活性劑和堿性激發劑，顯著降低成本，同時使施工速度快，縮短交工周期；廣泛應用于道路工程的上下基層、水利工程的壩頂加固和護坡且不受任何環境的限制。
文檔編號C09K17/06GK102807869SQ20121029911
公開日2012年12月5日 申請日期2012年8月22日 優先權日2012年8月22日
發明者王壽光, 俞洧, 高磊, 張世江, 李軍宏, 王冕, 趙雨亭 申請人:延安匯海建筑工程有限公司