【技术实现步骤摘要】
本申请涉及土壤改良，更具体地说，它涉及一种利用生物质灰分改良黄土的方法。
技术介绍
1、黄土作为一种广泛分布的地质材料，在土木工程领域具有重要的应用价值，尤其是在道路建设以及地基处理等方面。然而，在实际应用中，由于黄土颗粒间结合力较弱，且孔隙结构发达，使得其在受到外力作用时容易发生压缩变形和破坏，导致路基和地基的承载能力下降，影响工程的安全性和耐久性。特别是在交通荷载和自然环境因素(如雨水侵蚀、冻融循环等)的共同作用下，黄土的抗压强度问题更加凸显，成为制约黄土工程应用的关键因素之一。
2、因此，针对黄土抗压强度不足和耐久性较差的问题，寻求一种有效的改良方法显得尤为迫切。
技术实现思路
1、为了提高改良黄土的抗压强度与耐久性，本申请提供一种利用生物质灰分改良黄土的方法。
2、第一方面，本申请提供的一种利用生物质灰分改良黄土的方法，采用如下的技术方案：
3、一种利用生物质灰分改良黄土的方法，包括如下步骤：
4、(1)将生物质灰分在500-600℃下煅烧60-90min取出，200-250r/min下研磨30-40min，得到预处理过的生物质灰分；
5、(2)取预处理过的生物质灰分与蛭石、月桂酸甲酯、液体石蜡以及黄土混合，边搅拌边洒水，混合均匀后，密封放置18-24h，得到改良黄土；所述生物质灰分为稻壳灰。
6、通过采用上述技术方案，通过高温煅烧使稻壳灰中丰富的二氧化硅和氧化铝等矿物质具有更加稳定的结构，煅烧和研磨处
7、将经过预处理的稻壳灰、蛭石、月桂酸甲酯、液体石蜡与黄土按一定比例混合，洒水搅拌确保各组分均匀分布；密封放置进一步促进这些组分的相互作用和融合，显著提升了黄土的改良效果，改善土壤结构。
8、可选的，所述改良黄土原料中，各原料添加量如下：黄土80-100份、稻壳灰8-10份、液体石蜡8-10份、月桂酸甲酯0.5-0.8份、蛭石1-2份以及水20-25份。
9、通过采用上述技术方案，稻壳灰作为一种天然的的硅质材料，含有丰富的二氧化硅，其微细的颗粒有效填充了黄土颗粒间的空隙，形成更加紧密的结构基础。同时，稻壳灰中的碱性成分还能与黄土中的某些成分发生反应，促进土壤的硬化，显著提高黄土的强度。液体石蜡能够渗透到黄土颗粒之间，不仅起到润滑作用，包裹黄土使黄土表面逐渐由粗糙变的平滑，还通过减少孔隙率，增强了黄土颗粒的紧密排列。更重要的是，它替代了水在孔隙中的角色，确保了黄土的压实度，并凭借自身的防水性，在黄土表面形成保护膜，有效抵御水分侵蚀，进一步加固黄土结构。
10、月桂酸甲酯作为一种有机酯类化合物，具有良好的防水性能。其微量添加能够有效防止水分渗透，减少因干湿、冻融循环引起的黄土开裂，从而增强黄土的稳定性。蛭石具有良好的吸水和保水性能，且结构稳定。并且因其遇水膨胀的特性，能在一定程度上调节黄土的湿度变化，减少因水分波动引起的体积变化，进一步增强黄土的稳定性。
11、这些原料通过协同作用，构建了一个多维度增强的黄土结构体系。稻壳灰的硬化、液体石蜡的防水润滑、月桂酸甲酯的防水防裂以及蛭石的调节功能相互补充，共同解决了黄土强度不足、耐久性差的问题，显著提升了黄土的综合性能，使其能够更好地抵御外界环境因素的长期影响，保持物理性质的稳定。
12、可选的，所述黄土在100-110℃下烘干至恒重，碾碎后过2-5mm筛网。
13、通过采用上述技术方案，通过碾碎进一步细化黄土颗粒，使其粒径分布更加均匀，同时均匀化黄土的成分并除去其中的杂物，细化的黄土颗粒增大了比表面积，有利于与改性成分能够更充分的接触和反应。
14、可选的，所述稻壳灰在预处理操作后还经过改性操作，改性步骤如下：
15、s1、取经过煅烧的稻壳灰溶于无水乙醇中，边搅拌边加入氨基硅油，60-90℃的恒温水浴中反应8-9h，洗涤、过滤、烘干，得到初步改性的稻壳灰备用；
16、s2、取聚苯硫醚与对氯苯甲酸、氢氧化钠、1-甲基-吡咯烷酮，通氮气保护，搅拌均匀，以1-3℃/min的速率升温至220-250℃，保温3-4h，然后以同样速率降温至200-220℃，保温20-30min，最后以同样速率降温至120-140℃，过滤、洗涤后烘干，得到改性聚苯硫醚；
17、s3、将改性聚苯硫醚分散于无水甲苯中，加入s1中初步改性的稻壳灰，然后加入醋酸，于90-110℃反应10-12h，抽滤、洗涤，并用乙醇溶液索氏提取24h，真空干燥至恒重，得到改性稻壳灰。
18、通过采用上述技术方案，氨基硅油水解，其中的硅氧键和稻壳灰表面的羟基发生反应，形成共价键，带有氨基的小分子有机物接枝到稻壳灰表面，与经过羧基改性的聚苯硫醚反应，聚苯基硫醚具有较高的刚性与高弯曲模量，负荷下的耐蠕变性好，通过改性反应在稻壳灰颗粒表面形成稳定的复合材料结构，增强了稻壳灰与黄土颗粒之间的结合力，使改良黄土在受到外力作用时能够更好的抵抗变形和破坏，进一步提高改良黄土的抗压强度。
19、可选的，所述s1中稻壳灰与氨基硅油的加入重量比为1:2.8-4.2。
20、通过采用上述技术方案，可以确保稻壳灰表面的羟基与氨基硅油中的硅氧键或氨基官能团充分接触并发生反应，实现对稻壳灰颗粒的初步改性。
21、可选的，所述s3中改性聚苯硫醚与初步改性的稻壳灰加入重量比为0.8-1.2:1。
22、可选的，所述原料中还包括1-3份的硫铝酸钙。
23、通过采用上述技术方案，水化硫铝酸钙晶体在形成过程中，会逐渐填充黄土颗粒间的孔隙和裂隙。这种填充作用显著降低了土体的孔隙率，提高了土体的密实度和抗压强度。此外，这些晶体之间的交织和搭接构建了更为坚固的网状结构，进一步增强了土体的整体结构强度，使其在工程应用中表现出更加优异的性能。
24、第二方面，本申请提供一种本方法制备的改良黄土在工程填料中的应用。
25、综上所述，本申请具有以下有益效果：
26、1、由于本申请中各原料协同作用，通过稻壳灰的硬化、液体石蜡的防水润滑、月桂酸甲酯的防水防裂以及蛭石的调节功能相互补充，构建了一个多维度增强的黄土结构体系，提高黄土的抗压强度与耐久性。
27、2、本申请通过对稻壳灰的煅烧处理合理控制煅烧温度与煅烧时间，得到高活性稻壳灰，防止稻壳灰内部杂质以及金属的析出对改良黄土造成不利影响，进一步的高活性稻壳灰能更好的起到改良效果，改善黄土内部结构，帮助提高改良黄土的抗压强度与耐久性。
28、3、本申请中加入了羧基改性聚苯硫醚对稻壳灰进行改性，作为一种高分子材料，改性聚苯硫醚具有较高的刚性本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用生物质灰分改良黄土的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种利用生物质灰分改良黄土的方法，其特征在于，所述改良黄土原料中，各原料添加量如下：黄土80-100份、稻壳灰8-10份、液体石蜡8-10份、月桂酸甲酯0.5-0.8份、蛭石1-2份以及水20-25份。
3.根据权利要求2所述的一种利用生物质灰分改良黄土的方法，其特征在于：所述黄土在100-110℃下烘干至恒重，碾碎后过2-5mm筛网。
4.根据权利要求1所述的一种利用生物质灰分改良黄土的方法，其特征在于，所述稻壳灰在预处理操作后还经过改性操作，改性步骤如下：
5.根据权利要求4所述的一种利用生物质灰分改良黄土的方法，其特征在于：所述S1中稻壳灰与氨基硅油的加入重量比为1:2.8-4.2。
6.根据权利要求4所述的一种利用生物质灰分改良黄土的方法，其特征在于：所述S3中改性聚苯硫醚与初步改性的稻壳灰加入重量比为1:0.8-1.2。
7.根据权利要求2所述的一种利用生物质灰分改良黄土的方法，其特征在于：所述原料中还包括1-
8.一种根据权利要求1-7任一所述方法制备的改良黄土在工程填料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种利用生物质灰分改良黄土的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种利用生物质灰分改良黄土的方法，其特征在于，所述改良黄土原料中，各原料添加量如下：黄土80-100份、稻壳灰8-10份、液体石蜡8-10份、月桂酸甲酯0.5-0.8份、蛭石1-2份以及水20-25份。
3.根据权利要求2所述的一种利用生物质灰分改良黄土的方法，其特征在于：所述黄土在100-110℃下烘干至恒重，碾碎后过2-5mm筛网。
4.根据权利要求1所述的一种利用生物质灰分改良黄土的方法，其特征在于，所述稻壳灰在...
【专利技术属性】
技术研发人员：元峰，王津博，尹红昌，张立堃，马宝山，刘茜洋，臧许恒，詹凯翔，赵逸兴，曹少典，赵珂欣，
申请(专利权)人：西安市市政建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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