專利名稱：鹽漬土固化劑及其在工程中的應(yīng)用的制作方法
鹽漬土固化劑及其在工程中的應(yīng)用
(一) 技術(shù)領(lǐng)域 本發(fā)明涉及工程建設(shè)技術(shù)，具體涉及一種固化劑。
(二)
背景技術(shù)：
鹽漬土是一種工程性能極差的不良地基土 ，具有諸多方面的工程 危害性。目前對(duì)鹽漬土工程性能的改良處理一般采用被動(dòng)的工程措 施，而很少?gòu)幕瘜W(xué)機(jī)理角度對(duì)鹽漬土其進(jìn)行有效的固化與工程處理。傳 統(tǒng)改良鹽漬土工程性能的方法不僅要消耗大量的資源，而且還不能夠 根治鹽漬土工程的危害?，F(xiàn)行水泥黏土漿液、水泥漿液等普通注漿材 料由于性能上的缺陷，有時(shí)達(dá)不到防滲加固的目的，技術(shù)性能需要改 善且要求外加劑造價(jià)低廉。傳統(tǒng)采用燒制等方法制造建筑材料，消耗
大量的資源；另外建筑施工中所產(chǎn)生的建筑垃圾不僅是部分建筑材料 的浪費(fèi)，還給環(huán)境造成一定的危害。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種措施手段，使經(jīng)固化劑處理的各種鹽 漬土，在成型壓力作用下顆粒緊密接觸，在土壤顆粒附近，固化劑水 化生成水化硅酸鈣、沸石、方納石及硅酸等物質(zhì)，使土顆粒表面形成 凝結(jié)硬化殼，固化后的鹽漬土具有水穩(wěn)定性和強(qiáng)度穩(wěn)定性，從而大幅度 提高土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；或用于將各種固體建筑垃圾、砂礫石、粉煤灰、尾 礦等固化作為建筑材料，或用作現(xiàn)行普通注漿材料的外加劑，或用作 配制用于注漿材料的黏土固化漿液。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它由重量比為硅酸鹽17-22份，鋁酸 鹽20 - 30份，鐵鋁酸鹽18-22份，硫酸鹽10-15份，二氧化硅8-13 份，硫鋁酸鹽15-20份，氯化物3 _ 7 #氧化物2-4僻且成。
本發(fā)明還有這樣一些技術(shù)特征
1、 所述的硅酸鹽是硅酸二4丐、硅酸三鉤與硅酸鎂的混合物，混合 比例為2: 3 4 : 4。
2、 所述的鋁酸鹽是鋁酸一4丐、鋁酸三釣或七鋁酸十二鉤中的混合 物，混合比例為2: 4~5: 3。
3、 所述的鐵鋁酸鹽是鐵鋁酸四4丐與鐵鋁酸釣的混合物，混合比例 為3 4: 5。
4、 所述的石克酸鹽是辟^酸鋁、石克酸釣與石克酸鈉的混合物，混合比例 為3 5: 3: 4。5、 所述的硫鋁酸鹽是硫鋁酸鋇4丐、硫鋁酸4丐與硫鋁酸四4丐的混合 物，混合比例為4: 3: 2 3 。6、 所述的氯化物是氯化鈉、氯化鎂與三氯化鋁的混合物，混合比 例為2~3: 4: 3。7、 所述的氧化物是氧化鋁與氧化鎂的混合物，混合比例為5: 2 3。 本發(fā)明的另一目的還在于提供成套的固化劑應(yīng)用技術(shù)與方法，該目的是這樣實(shí)現(xiàn)的按重量比為100kg鹽漬土，摻3.8kg-8.1kg固化 劑，水的加量以達(dá)到最大壓實(shí)度為準(zhǔn)，將土與固化劑料充分拌合，然 后均勻攤鋪、直接采用機(jī)械壓實(shí)，自然養(yǎng)護(hù)7-14天，以達(dá)到鹽漬土 地基處理對(duì)強(qiáng)度、抗?jié)B性、耐久性、凍融性及抗鹽漬性等的要求。本發(fā)明還可以以這樣的方法應(yīng)用1、按重量比為100kg建筑垃 圾，摻4.2-7.2kg固化劑，水的加量以達(dá)到最大壓實(shí)度為準(zhǔn)，直接壓 制成型，自然養(yǎng)護(hù)10-15天，制成免燒制的建筑砌塊、廣場(chǎng)磚或埋地 管道。2、按重量比為黏土或粉土 80份-90份，固化劑10份-20 份，水料比0.8 - 1的比例混合制成用于注漿材料的粘土固化漿液。本發(fā)明是一種固化劑，具體地說(shuō)是一種將鹽土、堿土、各種鹽 化、堿化土壤等特殊土固化，以達(dá)到工程建設(shè)對(duì)地基承載力的要求，或 作為改善漿液技術(shù)性能的水泥黏土漿液、水泥漿液的外加劑，或用作 配制用于注漿材料的黏土固化漿液，或?qū)⒐腆w建筑垃圾固化生產(chǎn)成免 燒制的建筑砌塊。本發(fā)明的鹽漬土固化劑由多種天然礦物材料與若干 種無(wú)機(jī)物混配而成，生產(chǎn)過(guò)程只是簡(jiǎn)單的機(jī)械拌合、生產(chǎn)成本低廉。 原材料均為滿足粒度要求的粉末狀固體且來(lái)源極其廣泛。原材料成本 為450元/噸-600元/噸，不含運(yùn)輸費(fèi)。產(chǎn)品為灰白色，固體粉末狀， 細(xì)度為200目以上，無(wú)氣味，干燥條件下化學(xué)成分穩(wěn)定，無(wú)毒，易溶 于水。將這種固化劑按照一定比例摻入鹽漬土中，將于土中大量的鹽、 堿發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成化學(xué)惰性大且非溶性的膠體成分和結(jié)晶水化物， 從而大幅度提高土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性，并且使土中化學(xué)活性與溶解 性較大的有害成分鹽、堿消失殆盡，高效且長(zhǎng)期有效的對(duì)鹽漬土性能 進(jìn)行了改良與加固處理。可以廣泛用于涉及到鹽漬土的公路工程、鐵 路工程、地基工程與地下工程中。本發(fā)明的固化劑能夠?qū)Ω鞣N鹽漬土、砂土、粘土、粉土、海土、淤 泥、砂礫石、粉煤灰、尾礦等實(shí)施高效固化作用。固化過(guò)程中體積微 膨脹。固化后的試件無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度一般為3Mpa-8Mpa、最大超過(guò) 10Mpa，孔隙率小于l份，滲透系數(shù)小于lxl(T6cm/s，在-52°C - + 22。C溫度條件下反復(fù)凍融25個(gè)循環(huán)的質(zhì)量損失小于1份、無(wú)抗壓強(qiáng)度損失，具有很強(qiáng)的抗崩解性、穩(wěn)定性、耐久性。對(duì)以上各種材料的
固化無(wú)需特殊處理方法，如煅燒或蒸汽養(yǎng)護(hù)，只需在溫度不低于22。C 和濕度75份以上條件下壓實(shí)成型后自然養(yǎng)護(hù)7 - 15天。不僅能夠?qū)?各種鹽漬土進(jìn)行有效固化，而且還可用于生產(chǎn)免燒制的建筑砌塊、 廣場(chǎng)磚、埋地管道等，公路和鐵路的墊層與基層處理、橋基與墩臺(tái)材料、 隧道護(hù)壁及邊坡、堤壩、路提、渠道等護(hù)坡，以及配制用于注漿的粘土 固化漿液或高噴建造防滲加固帷幕。無(wú)環(huán)境污染、成本低廉、施工工藝
簡(jiǎn)單、易于產(chǎn)業(yè)化推廣。 具體實(shí)施例方式
下面舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)地描述
實(shí)施例1:
1、 按照重量比為硅酸二鈣、硅酸三鈣與硅酸鎂的2: 3: 4的混合物 17-22<分，鋁酸一鈣、鋁酸三釣與七鋁酸十二4丐的2: 5: 3混合物20-30份，鐵鋁酸四4丐與鐵鋁酸4丐的3: 5的混合物18-22份，硫酸鹽是硫 酸鋁、硫酸4丐與硫酸鈉的3: 3: 4混合物10-15份，硫鋁酸鋇鈞、硫鋁 酸4丐與硫4呂酸四釣的4: 3: 2混合物15 - 20份，二氧化硅8-13份，氯 化鈉、氯化鎂與三氯化鋁的2: 4: 3混合物3-7份，氧化鋁與氧化鎂的 5: 2混合物2-4份比例將各種原料混合均勻制成鹽漬土固化劑。
2、 用本實(shí)施例的固化劑固化鹽漬土加固地基。材料配比100kg 鹽漬土，摻4.2kg-8.5kg固化劑，水的加量以達(dá)到最大壓實(shí)度為準(zhǔn)， 將土與固化劑料充分拌合，然后均勻攤鋪、直接采用機(jī)械壓實(shí)，自然 養(yǎng)護(hù)7-14天。鹽漬土無(wú)需分選，只進(jìn)行簡(jiǎn)單的破碎，進(jìn)行29.1cm厚 鹽漬土的固化層，固化劑成本15.85元/m2 (含施工管理費(fèi))。
實(shí)施例2:
1、 按照重量比為硅酸二4丐、硅酸三鈣與硅酸鎂的2: 3: 4的混合物 20份，鋁酸一4丐、鋁酸三4丐與七鋁酸十二釣的2: 4: 3混合物21份，鐵 鋁酸四4丐與鐵鋁酸釣的4: 5的混合物20份，硫酸鹽是硫酸鋁、硫酸4丐與 硫酸鈉的3: 3: 4混合物8份，硫鋁酸鋇4丐、硫鋁酸鈞與硫鋁酸四釣的4: 3: 3混合物16份，二氧化硅10份，氯化鈉、氯化鎂與三氯化鋁的3: 4: 3混合物3份，氧化物氧化鋁與氧化鎂的3: 2混合物2份比例將各種原 料混合均勻制成鹽漬土固化劑。
2、 用本實(shí)施例的固化劑固化固體建筑垃圾、生產(chǎn)免燒制的建筑 砌塊等。材料配比100kg建筑垃圾，摻4.2kg-7.2kg固化劑，水的加 量以達(dá)到最大壓實(shí)度為準(zhǔn)。直接壓制成型，自然養(yǎng)護(hù)10-15天。垃圾 無(wú)需分選，只進(jìn)行簡(jiǎn)單的機(jī)械粉碎，粉碎的最大粒徑為2cm-3cm。生產(chǎn)240x115x53mm Mi各實(shí)心磚的材料及生產(chǎn)成本為0.08 - 0.12元/塊。 實(shí)施例3:本實(shí)施例固化劑的配置同實(shí)施例1或2，不同在于用本實(shí)施例的固 化劑配制用于注漿材料的粘土固化漿液。材料配比黏土或粉土80-卯份，固化劑10-20份，水料比0.8-1。就地取用各種黏土、粉土、 膨潤(rùn)土、黃土、淤泥、海土等造漿。漿液技術(shù)性能無(wú)析水性、膠凝膨 脹性、100份結(jié)石率，流動(dòng)性與封堵性好、抗稀釋性強(qiáng)、吸水性大， 初始粘度大且可控、膠凝時(shí)間短且可控、早期強(qiáng)度上升快且可控，易 滲入基巖裂隙、粗粒土、回填土、翻松土中且快速固化；結(jié)石體抗震 性強(qiáng)、抗凍性好、耐久性長(zhǎng)，密實(shí)且強(qiáng)度大，抗壓強(qiáng)度可達(dá)8-9MPa、 滲透系數(shù)為10-6—10;m/s量級(jí)；在較高地下水流速與動(dòng)水壓力和較大 地層孔隙條件下成功注漿建帷，降低加固體滲透系數(shù)至10-5cm/s量 級(jí)以下；可很好固化各種土、粉煤灰、固體建筑垃圾等，還能解決現(xiàn) 行膠凝材料加固土壤無(wú)法解決的一些特殊問(wèn)題；適合于工程防滲加固 和土壤固化的多種工法。施工簡(jiǎn)便，造價(jià)低廉，無(wú)環(huán)境污染。造價(jià)約 為普通水泥漿液造價(jià)的1/2-1/3。
權(quán)利要求
1. 一種鹽漬土固化劑，其特征是它的重量比組成為硅酸鹽17-22份，鋁酸鹽20-30份，鐵鋁酸鹽18-22份，硫酸鹽10-15份，二氧化硅8-13份，硫鋁酸鹽15-20份，氯化物3-7份和氧化物2-4份。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鹽漬土固化劑，其特征是所述的硅酸鹽 是石圭酸二4丐、石圭酸三鉤與石圭酸4美的混合物，混合比例為2: 3~4 : 4。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鹽漬土固化劑，其特征是所述的鋁酸鹽 是鋁酸一釣、鋁酸三釣或七鋁酸十二4丐的混合物，混合比例為2: 4~5: 3。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的鹽漬土固化劑，其特征是所述的鐵鋁酸 鹽是鐵鉛酸四鈣與鐵鋁酸釣的混合物，混合比例為3 4: 5。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的鹽漬土固化劑，其特征是所述的硫酸鹽 是硫酸鋁、硫酸釣與硫酸鈉的混合物，混合比例為3 5: 3: 4。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的鹽漬土固化劑，其特征是所述的硫鋁酸 鹽^L石危鋁酸鋇4丐、硫鋁酸釣與硫鉛酸四4丐的混合物，混合比例為4: 3: 2 3 。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的鹽漬土固化劑，其特征是所述的氯化物 是氯化鈉、氯化鎂與三氯化鋁的混合物，混合比例為2 3: 4: 3。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的鹽漬土固化劑，其特征是所述的氧化物 是氧化鋁與氧化鎂的混合物，混合比例為5: 2 3。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l-8任何一項(xiàng)所述的鹽漬土固化劑，其特征是它 的重量比為硅酸二釣、硅S交三鈣與硅酸鎂的2: 3: 4的混合物18份， 鋁酸一釣、鋁酸三4丐與七鋁酸十二鈞的2: 5: 3混合物22份，鐵鋁酸四 鈣與鐵鋁酸4丐的3: 5的混合物18份，硫酸鹽是硫酸鋁、硫酸4丐與硫酸鈉 的3: 3: 4混合物12份，碌u鋁酸鋇鈣、硫鋁酸鉤與硫鋁酸四鈣的4: 3: 2混合物15份，二氧化硅10份，氯化鈉、氯化鎂與三氯化鋁的2: 4: 3 混合物3份，氧化鋁與氧化鎂的5: 2混合物2份。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鹽漬土固化劑在固化鹽漬土及工程應(yīng) 用中的應(yīng)用方法，其特征是按重量比為100kg鹽漬土，摻3.8kg-8.1kg 固化劑，水的加量以達(dá)到最大壓實(shí)度為準(zhǔn)，將土與固化劑料充分拌合， 然后均勻攤鋪、直接采用機(jī)械壓實(shí)，自然養(yǎng)護(hù)7-14天，以達(dá)到鹽漬 土地基處理對(duì)強(qiáng)度、抗?jié)B性、耐久性、凍融性及抗鹽漬性的要求。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種鹽漬土固化劑及其在工程中的應(yīng)用方法。這種固化劑原材料重量配比硅酸鹽17-22份，鋁酸鹽20-30份，鐵鋁酸鹽18-22份，硫酸鹽10-15份，二氧化硅8-13份，硫鋁酸鹽15-20份，氯化物3-7份，氧化物2-4份。本發(fā)明的鹽漬土固化劑由多種天然礦物材料與若干種無(wú)機(jī)物混配而成，生產(chǎn)過(guò)程只是簡(jiǎn)單的機(jī)械拌合，生產(chǎn)成本低廉。原材料采用滿足粒度要求且來(lái)源極其廣泛的粉末狀固體。產(chǎn)品呈灰白色、粉末狀固體，細(xì)度為200目以上，無(wú)氣味，無(wú)毒，干燥條件下保質(zhì)期18個(gè)月。
文檔編號(hào)C09K17/02GK101289850SQ200810064658
公開(kāi)日2008年10月22日 申請(qǐng)日期2008年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月3日
發(fā)明者凌賢長(zhǎng), 亮 唐 申請(qǐng)人:凌賢長(zhǎng);唐 亮