一种用于盐碱地土壤硬化复配固化剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种固化剂，具体涉及一种用于盐碱地土壤硬化复配固化剂，属于土 壤改造技术领域。
【背景技术】
[0002] 随着全国各地的沿海滩涂的开发，港口扩建，物流园堆场面积加大等这些工程需 要大量的石头用于抛填用来稳固地基，造成山体过度开挖，生态环境破坏严重，自然资源逐 渐减少，目前盐碱土地多采用毛石抛填，毛石均来自山体开采，这样将给生态环境造成破 坏，而且要投入大量的车辆和设备，施工成本非常高。为了解决该问题，也有相关的专利介 绍，例如专利号:008193223，名称为"包括土壤硬化剂和地面改良剂的土壤改良剂，包括土 壤硬化方法和地面改良方法的土壤改良方法，及改良的地面"，该专利也公开了一种改良 剂，具体如下：为实现上述目的，使用苹果酸和/或葡萄糖作为构成本发明土壤改良剂的土 壤硬化剂和地面改良剂的主要组分。这些土壤改良剂组分的用量根据土壤的酸性、碱性、金 属含量和无机物的含量而改变。优选这些土壤改良剂的组分为液体或粉末形式。而且，该土 壤改良剂可以包括助剂，例如氯化钠或碳酸氢钠。该技术方案在一定程度上可以改良土壤， 但是存在以下问题：1)成本较高，不便于大规模的使用；2)使用范围有限，针对沿海地区不 同的盐碱地，不具有普遍适用性，因此，迫切需要一种新的技术方案来解决上述技术问题。
【发明内容】
[0003] 为了解决上述存在的问题，本发明公开了一种用于盐碱地土壤硬化复配固化剂， 本发明主要基于在现有的土壤添加复配固化剂，即可达到抗压强度高，抗渗性、耐久性、抗 冻性等优异的高性能的硬化土壤，本发明的投入使用节约施工成本，保护了生态环境和减 少了能源消耗，该产品可用于沿海地区道路工程、大型的货场、厂房地坪等，应用范围广泛。
[0004] 为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，用于盐碱地土壤硬化复配固化剂，其 特征在于，所述复配固化剂各原材料的质量比为：复合硅酸盐水泥60%_75%，粉煤灰8%-19%，石膏2.5%-3.8%，生石灰7.5%-10%，砼防腐剂3.8%-5%，硫酸铝0.10-0.15%，混凝土早强 剂1 %-6.6%，上述原料百分数和为100%。本品成品颜色为灰色。
[0005] 作为本发明的一种改进，所述复配固化剂各原材料的质量比为:复合硅酸盐水泥 63%-73%，粉煤灰10%-15%，石膏2 · 8%-3 · 5%，生石灰8 · 5%-9 · 5%，砼防腐剂4%-4· 5%，硫酸铝 0.12-0.14%，混凝土早强剂2%-5%，上述原料百分数和为100%。
[0006] 作为本发明的一种改进，所述复合硅酸盐水泥规格p. c42.5R，其3天强度须大于 19.0兆帕，抗折强度大于4.0兆帕，安定性必须合格，细度用80μπι方孔筛筛余不得大于10%; 粉煤灰采用F类二级灰，细度不得大于25%;石膏为;建筑石膏其硫酸钙含量必须大于80%，抗 压强度大于3.9兆帕，细度，0.2mm方孔筛筛余小于10%;生石灰为钙质石灰(CaO+MgO)含量大 于75%，混凝土防腐剂为以无机功能材料为主，与有机高分子功能材料复合而成具有多重功 效的混凝土防腐剂，比表面积300-350m 2/kg，7天抗压强度大于25兆帕，抗渗等级大于P30;抗 冻等级大于F200;对水质无污染;混凝土早强剂为无机类硫酸盐系硫酸钠和硫酸钾或氯化 物系早强剂氯化钙、氯化钠或有机早强剂三乙醇胺，甲酸钙，以上几种早强剂抗压强度比3 天不小于120%、7天不小于105%。硫酸铝为正常的市场销售产品无过多要求，水为自来水或 者饮用水。
[0007] 土壤硬化复配固化剂的应用方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤；1)首先测 定土壤的含水率，在达到最佳含水率后将土壤破碎均匀，所述最佳含水率为24%-26%。土壤 的粒径控制在1〇_以下，然后复配固化剂与盐碱土壤按照一定质量的比例混合，2)将步骤1 的混合物搅拌均匀后，加入一定量的水，继续搅拌，使其达到最佳含水率，测混合物的堆积 密度，如不符合要求继续搅拌，3)搅拌均匀后在2-4小时内用15-20吨压路机压实成型，4) 压实度达到土壤混合料的最大干密度后用塑料薄膜密封养生7-10天，即可在该场地或者 道路上生产使用。该技术方案中将土壤固化剂直接和施工地段的土壤按一定比列混合，使 土壤硬化，固化完的土壤强度大于3.5兆帕，大幅降低了施工成本，避开毛石抛填，保护了自 然资源。
[0008] 作为本发明的一种改进，所述步骤1)中土壤复配固化剂与盐碱土壤的质量混合比 例为 1:8-1:12。
[0009] 作为本发明的一种改进，所述步骤2)中加入的水量为土壤和复配固化剂混合料的 总质量的18%-25%，所述最佳含水率为24%-26%，所述堆积密度为1219kg/m 31250kg/m3 相对于现有技术，本发明的优点如下，1)整个技术方案基于在现有的土壤中添加复配 固化剂，即可达到抗压强度高，抗渗性、耐久性、抗冻性等优异的高性能的硬化土壤，本发明 的投入使用节约施工成本，保护了生态环境和减少了能源消耗，本发明产品可用于道路工 程、大型的货场、厂房地坪等，应用领域广泛;2)本发明为粉状固化剂其成分主要是水泥，粉 煤灰、石灰、防腐剂等无机稳定材料，这些成分在和水接触的情况下水泥表面的熟料矿物发 生水化，形成相应的水化物，由于各种水化物的溶解度很小，水化物的生成速度大于其在水 溶液中的扩散速度，较短时间内析出水化硅酸钙凝胶、水化硫铝酸钙和氢氧化钙晶体等水 化物，覆盖于水泥颗粒和土壤颗粒表面。随着水化反应的不断进行水化物增多，凝结成多孔 的空间凝聚结构，固体颗粒之间的毛细孔不断减小，土壤结构逐渐紧密，形成整体的稳定 性，并承受一定的荷载，形成一定强度的土质，固化剂中的防腐剂和水泥粉煤灰能生成铝或 硅为核心的四面体晶状物在此四面体结晶物周围往往带有多余的负电价，极易吸纳一些游 离K+、Na+，使游离态离子转化成非游离状态，同时生成特殊网状膜、C-S-H凝胶、铝氧四面结 晶物交织在一起，增强了土壤密实度，提高了固化土层的结构承载力，本品中的防腐剂组分 中含有高分子聚合物，添加到混合材料中能够生成一种特殊的网状防渗膜均匀分布在土壤 颗粒的表面减少固化土层中的毛细孔道能够有效阻止各类侵蚀介质(CL'S0 42'HC03、Mg2+) 以及可溶盐、海水等侵蚀物质对固化土层内部渗透减少腐蚀应力，提高固化土层抗渗性、耐 侵蚀性等;3)该技术方案中所涉及的原料:泥，粉煤灰、石灰、防腐剂等，成本较低，市场来源 广泛，便于大规模的推广应用。
【具体实施方式】
[0010] 为了加深对本发明的认识和理解，下面结合【具体实施方式】，进一步阐明本发明。
[0011] 以下实施例中，复合硅酸盐水泥规格p. C42.5R，其3天强度须大于19.0兆帕，抗折 强度大于4.0兆帕，安定性必须合格，细度用80μπι方孔筛筛余不得大于10%;粉煤灰采用F类 二级灰，细度不得大于25%;石膏为;建筑石膏其硫酸钙含量必须大于80%，抗压强度大于3.9 兆帕，细度，0.2mm方孔筛筛余小于10%;生石灰为钙质石灰(CaO+MgO)含量大于75%，混凝土 防腐剂为以无机功能材料为主，与有机高分子功能材料复合而成具有多重功效的混凝土防 腐剂，比表面积300-350m 2/kg，7天抗压强度大于25兆帕，抗渗等级大于P30;抗冻等级大于 F200;对水质无污染;混凝土早强剂为无机类硫酸盐系硫酸钠和硫酸钾或氯化物系早强剂 氯化钙、氯化钠或有机早强剂三乙醇胺，甲酸钙，以上几种早强剂抗压强度比3天不小于 120%、7天不小于105%。硫酸铝为正常的市场销售产品无过多要求，水为自来水或者饮用水。 [00 12] 实施例1: 经过多次的试验，结合本地区的土质实际情况，优先选出本土壤固化剂，按各种成分质 量比例组成如下，以下原料百分数和为100%。
[0013] P.C42.5 水泥 60份 钙质生石灰 7.5份 粉煤灰 18.7份 石膏 2.5份 砼防腐剂 5份 石全早强剂 6.2份 硫酸铝 0.1份 为了使上述的土壤固化剂具有均匀的颗粒需要对上述的硫酸铝研磨，研磨后的表面积 为380-450m 2/Kg，将上述材料通过电脑控制自动计量配料，经2000升的卧式搅拌机搅拌180 秒，转速在400r/min至450r/min.上述材料按规定的参数混合在一起即可获得盐碱土壤硬 化复配固化剂。
[0014]原材料技术要求:水泥采用P.C42.5产品质量符合GB12958-1999的相关规定，粉 煤灰满足标准GB/T1596-2005II级灰技术要求，砼防腐剂以无机功能材料为主，产品质量符 合JC/T1011-2006标准要求，砼早强剂以硫酸钠为主要成分产品质量符合GB8076-2008标准 要求，生石灰符合CJJ1-2008钙质生石灰Π 级标准要求，硫酸铝为正常的市场销售产品无过 多要求，拌合用水符合JGJ63-2006标准要求，石膏符合GB9776-2008-等品技术要求。
[0015] 通过上述的实施方法，取成品固化剂，试验土为连云港盐田淤泥，该地区淤泥土工 数据是，地面下0-350mm含水量为26.7%，土质的PH值为8.6，有机质为0.02%。从表1的试验 数据分析按1:8-1:12固化剂较经济适用。本发明的土壤固化剂和盐碱土壤拌合均匀，用水 量按土壤和固化剂混合料的总质量的18%-25%.搅拌均匀后在3个小时内用15-20吨压路机 压实成型，压实度达到土壤混合料的最大干密度的96%后用塑料薄膜密封养生7天，即可在 该场地或者道路上生产使用。
[0016] 取实施1配方按照JTGE51--2009标准要求检测数据见表1
实施例2.经过多次的试验，结合本地区的土质实际情况，优先选出本土壤固化剂，按各 种成分质量比例组成如下，以下述原料百分数和为100%。
[0017] P.C