环保型高含水量粘性土固化剂及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种环保型高含水量粘性土固化剂及其使用方法，所述固化剂包括(按重量百分比计)聚丙烯酰胺10％～30％、三异丙醇胺5％～15％、木质素磺酸钠0.1％～1％、钠质膨润土5％～20％和植物秸秆10％～25％，余量为水；所述钠质膨润土中的蒙脱石含量≥85％；所述植物秸秆为稻杆、麦秆、竹纤维和芦苇杆中至少一种。本发明专利技术该粘性土固化方法对各类粘性土有较强的适应性，尤其对含水量较高的软土和过湿土固化效果好，且固化剂各组分无毒无害，绿色环保，与周围环境友好相容，经固化后的土体仍可以复耕还田，不会对环境造成影响，可应用于地基处理、道路工程、工程回填等，尤其适用于对环境要求较严格地区的相应工程。 1

Environmental friendly high moisture content cohesive soil solidifying agent and use method thereof

The invention discloses an environment-friendly high water content cohesive soil curing agent and its use method. The curing agent includes (according to weight percentage) polyacrylamide 10% ~ 30%, three isopropanol amine 5% - 15%, sodium lignosulfonate 0.1% - 1%, sodium bentonite 5% to 20% and plant straw 10% - 25%, and waste water; The content of montmorillonite in natrium bentonite is more than 85%, and the plant straw is at least one of rice straw, wheat straw, bamboo fiber and reed pole. The cohesive soil curing method has strong adaptability to all kinds of cohesive soil, especially for soft soil and super wet soil with high water content, and the curing agent is harmless, and it is green and environmentally friendly and friendly to the surrounding environment. The cured soil can still be ploughed back to the field and will not affect the environment. It is applied to foundation treatment, road engineering, engineering backfill, etc., and is especially suitable for corresponding projects in areas with strict environmental requirements. One

【技术实现步骤摘要】
环保型高含水量粘性土固化剂及其使用方法
本专利技术属于岩土工程
，特别是涉及一种环保型高含水量粘性土固化剂及其使用方法。
技术介绍
我国疆域辽阔，地形地貌多样，地质条件复杂，土质种类繁多，尤以高含水量、富含有机质的粘性土分布最为广泛。这种土质天然状态下大部分处于饱和状态，并具有天然含水量高，孔隙比大，抗剪强度低，压缩系数大、有机质含量高等特点。在荷载作用下，高含水量粘性土地基承载力低，地基沉降变形大，可能产生的不均匀沉降也大，一般难以满足工程需求，需要进行处治才能使用。固化土是一种性能良好而价格低廉的新型建筑材料，它因具有适用范围广，强度可以调整，可就地取材等优点而广泛应用于工程中。所用土壤固化剂的种类繁多，按其主要成分可分为无机化合物类和有机化合物类等。无机化合物类土壤固化剂一般为粉末状，多采用水泥、石灰、粉煤灰等。此类固化剂的缺点是对环境影响较大，运输成本高，早期强度不高；优点是成本低，强度稳定性好。有机化合类土壤固化剂多为液体状，主要是通过离子交换将土壤水分中的电荷与土壤颗粒电荷充分交换，发生化学离子交换反应，减少土壤毛细管。土壤孔隙以及表面张力所引起的吸水作用，使经过处理的土壤由亲水性变成憎水性，经机械反复的整平、振动、夯实等作用，使土壤高度密实，形成一种新的土壤结构。此类固化剂的缺点是强度较低，受环境的影响比较大；优点是用量少，易于运输，施工方便，强度易于控制，对土的适应性强，无毒，绿色环保。随着我国工程建设的快速发展，对环境的关注度也日益提高，为此，研制一种适用于高含水量粘性土固化剂，且固化效果好又节能环保的固化方法势在必行。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种环保型高含水量粘性土固化剂及其使用方法，该粘性土固化方法对各类粘性土有较强的适应性，尤其对含水量较高的软土和过湿土固化效果好，且固化剂各组分无毒无害，绿色环保，与周围环境友好相容，经固化后的土体仍可以复耕还田，不会对环境造成影响，可应用于地基处理、道路工程、工程回填等，尤其适用于对环境要求较严格地区的相应工程。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：一种环保型高含水量粘性土固化剂及其使用方法，所述固化剂包括(按重量百分比计)聚丙烯酰胺10％～30％、三异丙醇胺5％～15％、木质素磺酸钠0.1％～1％、钠质膨润土5％～20％和植物秸秆10％～25％，余量为水；所述钠质膨润土中的蒙脱石含量≥85％；所述植物秸秆为稻杆、麦秆、竹纤维和芦苇杆中至少一种。所述的环保型高含水量粘性土固化剂的使用方法，包括以下步骤：步骤一：工程现场采用土壤含水量测定仪测定粘性土中的含水量(室内采用烘干法测定粘性土中的含水量)，并通过击实试验检测粘性土的最佳含水量，然后根据公式α＝m钠质膨润土/m粘性土(式中α为膨润土添加重量百分比，m钠质膨润土为钠质膨润土质量，m粘性土为粘性土质量)，计算在粘性土中添加的钠质膨润土质量，最后用重型圆盘耙或大型旋耕机搅拌4-6遍后，摊铺刮平后静置16h，得混合物A；步骤二：通过重铬酸钾油浴外加热容量法测定粘性土中的有机质含量，并按照重量百分比依次加入聚丙烯酰胺、三异丙醇胺和木质素磺酸钠，然后加入水稀释搅拌，得到混合物B，使用喷洒机在550r/min的转速下将混合物B(规定剂量的全部或2/3)均匀喷洒于摊铺平整的混合物A上，随后用重型圆盘耙或大型旋耕机搅拌2～3遍；步骤三：在步骤二的基础上，继续加入2-5cm长植物秸秆，使用大型旋耕机拌合3～5遍，搅拌均匀并分层压实，制得固化土，然后通过击实试验检测固化土的最佳含水量。进一步地说，所述粘性土为富含有机质的高含水量粘性土壤。进一步地说，所述步骤一中粘性土的最佳含水量为13-14％。进一步地说，所述步骤三中固化土的最佳含水量为14-15％。进一步地说，所述步骤三中分层压实时每层的层厚为30-50cm。进一步地说，步骤二中聚丙烯酰胺、三异丙醇胺和木质素磺酸钠三者添加的重量百分比之和与粘性土的有机质含量成正比。进一步地说，所述步骤一中的土壤含水量测定仪为HKC-30/200型土壤含水量快速测定仪。本专利技术的有益效果至少具有以下几点：1、本专利技术与已有有机固化剂相比，固化后土体抗压强度明显提高，满足工程施工要求，且土体与固化剂可进行机械拌合，施工简便；2、本专利技术与已有无机固化剂相比，固化剂各组分无毒无害，无粉尘，绿色环保，与周围环境友好相容，经固化后的土体仍可复耕还田，不会对环境造成影响；3、本专利技术有机固化剂中新添加的膨润土是由河、海中的单细胞低等水生植物硅藻的遗骸经过几百万年的沉积矿化作用而形成的生物矿物材料，能够提高土壤的减水性，且分布广泛、价格低廉；4、本专利技术的固化机理与现有技术有所不同，已有固化剂只是注重改善土体的基本物性，如有机固化剂多为改善土体的耐水性能，无机固化剂则是利用胶凝材料降低含水量，提高土体强度；本专利技术在了解了已有固化剂优缺点的基础上，通过添加聚丙烯酰胺、三异丙醇胺和木质素磺酸钠改善土壤耐水性能，持续发扬环保精神，就地取材，添加植物秸秆，使之发挥加筋作用，提高土体抗压强度，减少沉降量；5、本专利技术中所使用有机固化剂不限于上述所列有机化合物成分，可调整为当地生产的任一种有效有机固化剂产品。所用植物秸秆也可依据当地材料，就地取材，以节约工期，降低造价。附图说明图1为粘性土的含水量-干密度的曲线图；图2为固化土的含水量-干密度的曲线图。具体实施方式下面对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。实施例：一种环保型高含水量粘性土固化剂及其使用方法，所述固化剂包括(按重量百分比计)聚丙烯酰胺10％～30％、三异丙醇胺5％～15％、木质素磺酸钠0.1％～1％、钠质膨润土5％～20％和植物秸秆10％～25％，余量为水；所述钠质膨润土中的蒙脱石含量≥85％；所述植物秸秆为稻杆、麦秆、竹纤维和芦苇杆中至少一种。所述的环保型高含水量粘性土固化剂的使用方法，包括以下步骤：步骤一：工程现场采用土壤含水量测定仪测定粘性土中的含水量(室内采用烘干法测定粘性土中的含水量)，并通过击实试验检测粘性土的最佳含水量，然后根据公式α＝m钠质膨润土/m粘性土(式中α为膨润土添加重量百分比，m钠质膨润土为钠质膨润土质量，m粘性土为粘性土质量)，计算在粘性土中添加的钠质膨润土质量，最后用重型圆盘耙或大型旋耕机搅拌4-6遍后，摊铺刮平后静置16h，得混合物A；步骤二：通过重铬酸钾油浴外加热容量法测定粘性土中的有机质含量，并按照重量百分比依次加入聚丙烯酰胺、三异丙醇胺和木质素磺酸钠，然后加入水稀释搅拌，得到混合物B，使用喷洒机在550r/min的转速下将混合物B(规定剂量的全部或2/3)均匀喷洒于摊铺平整的混合物A上，随后用重型圆盘耙或大型旋耕机搅拌2～3遍；步骤三：在步骤二的基础上，继续加入2-5cm长植物秸秆，使用大型旋耕机拌合3～5遍，搅拌均匀并分层压实，制得固化土，然后通过击实试验检测固化土的最佳含水量。所述粘性土为富含有机质的高含水量粘性土壤。所述步骤一中粘性土的最佳含水量为13-14％。所述步骤三中固化土的最佳含水量为14-15％。所述步骤三中分层压实时每层的层厚为30-50cm。压实时，每层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保型高含水量粘性土固化剂，其特征在于：所述固化剂包括(按重量百分比

【技术特征摘要】
1.一种环保型高含水量粘性土固化剂，其特征在于：所述固化剂包括(按重量百分比计)聚丙烯酰胺10％～30％、三异丙醇胺5％～15％、木质素磺酸钠0.1％～1％、钠质膨润土5％～20％和植物秸秆10％～25％，余量为水；所述钠质膨润土中的蒙脱石含量≥85％；所述植物秸秆为稻杆、麦秆、竹纤维和芦苇杆中至少一种。2.根据权利要求1所述的环保型高含水量粘性土固化剂的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：工程现场采用土壤含水量测定仪测定粘性土中的含水量(室内采用烘干法测定粘性土中的含水量)，并通过击实试验检测粘性土的最佳含水量，然后根据公式α＝m钠质膨润土/m粘性土(式中α为膨润土添加重量百分比，m钠质膨润土为钠质膨润土质量，m粘性土为粘性土质量)，计算在粘性土中添加的钠质膨润土质量，最后用重型圆盘耙或大型旋耕机搅拌4-6遍后，摊铺刮平后静置16h，得混合物A；步骤二：通过重铬酸钾油浴外加热容量法测定粘性土中的有机质含量，并按照重量百分比依次加入聚丙烯酰胺、三异丙醇胺和木质素磺酸钠，然后加入水稀释搅拌，得到混合物B，使用喷洒机在550r/min的转速下将混合物B(规定剂量的全部或2/3)均匀喷洒于摊铺平整的混...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔秋峰，陈静，王晓军，
申请(专利权)人：苏州中材建设有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32