专利名称::一种土壤稳固剂及其制备方法
技术领域
:本发明涉及土壤化学稳固剂。公路、街道、停车场、机场、水库以及堤坝建设中均要求其地面及地基土层有一定强度及承载能力。然而天然的土由于其土壤类别、粒度分布、矿物组成以及有机物含量不同,其强度及承载能力有相当大的差别。为增加土壤的稳定性及承载能力,传统的方法是从他处运来大量性能更合适的垫土更换原先较弱的土,或是添加水泥、石灰、沥青或粉煤灰等常规稳固剂,这些方法不是效果不理想,就是成本大幅提高。近年来也有采用硅酮或聚丙烯胺等聚合物来增加土的强度,但由于成本昂贵,在道路实际建设中难以推广应用。美国专利(US4,941,924)公开了一种化学土壤稳固剂,其成本也比较高。在石油化工厂中常产生大量的废硫酸,例如在炼油厂的烷基化或异构化工艺中产生大量的作为催化剂的废硫酸,这些工业废硫酸(或者含有废磺酸)由于成分复杂,难以利用,造成对环境严重污染。本发明的目的是提供一种用工业废硫酸为主要原料制备的成本低廉的土壤稳定剂及其制法。本发明的目的是采用如下技术方案实现的。一种土壤稳定剂,它主要由工业废硫酸、复合润湿分散剂、萜烯类溶剂和缓蚀剂组成,各组份的重量百分比为工业废硫酸75-95%复合润湿分散剂2-12%萜烯类溶剂2-10%缓蚀剂0.4-5%其中工业废硫酸可以是炼油厂烷基化或异构化工艺中产生的废酸,复合润湿分散剂可以由磺酸盐类阴离子表面活性剂与烷基多糖苷非离子表面活性剂复配而成,两者的重量比为1∶0.5-2.0,萜烯类溶剂可以是α-蒎烯或β-蒎烯,或者可以是两者任意比例的混合物,缓蚀剂可以是二乙基硫脲或邻甲基苯胺。本发明的土壤稳固剂的制备方法是将计量的复合润湿分散剂、萜烯类溶剂和缓蚀剂预先搅拌混合、溶解,然后将其在搅拌下缓慢地加到计量的工业废硫酸中,边加入边冷却,使反应温度不超过45℃,加毕后继续搅拌30分钟,即得本发明的土壤稳固剂。本发明的土壤稳固剂采用工业废硫酸作主要原料,解决了石油化工厂中产生的大量工业废硫酸的处理利用问题,避免了对环境的污染,制备成本低廉。并且本发明的土壤稳固剂有以下特点1.土壤经稳固后较原先未处理土相比强度可提高40%至2倍;2.由于稳固剂用量少,只需使用土壤体积的十万分之十九,与采用水泥、石灰等常规稳固剂相比,达到同样强度时成本可减少20-50%;3.经处理后土的渗透性大为下降,故能增加道路的耐久性,减少了维护费用,也延长了使用寿命;4.处理后使土中的污染物密封于土粒的间隙中,不易溶于水中或散发到空气中,故可减少污染,有利于环境保护。以下通过实施例进一步说明本发明。所有实施例的制备方法如下先将组份2,3,4,5预先混合、溶解;将工业废硫酸加至搪瓷反应釜中,夹套通冷却水缓慢加入上述予混物,使反应温度不超过45℃,加毕后继续搅拌30分钟,即得土壤稳固剂。本发明的土壤稳固剂的应用试验所采用的原始土壤的理化特性为<tablesid="table1"num="001"><table>最佳含水量wt%最大干密度g/cm3液限wt%塑限wt%塑性指数7.51.9631.216.015.2</table></tables>试验方法是每100cm3土样用土壤稳固剂0.019ml,土壤稳固剂先用水稀释,使最终土样含水量为8.5-9.5wt%,将试土压制成φ7.01×7.01(cm×cm)圆柱体试样,按浸水七天无侧限抗压强度试验方法进行强度试验。未处理的原土样的无侧限抗压强度为1.41MPa。实施例1配方1重量百分比(%)1.炼厂烷基化废酸89.02.烷基苯磺酸钙1.83.烷基多糖苷(APG)1.84.α-蒎烯6.25.二乙基硫脲1.2无侧限抗压强度为2.68MPa。配方2重量百分比(%)1.炼厂烷基化废酸80.02.烷基苯磺酸钙4.03.烷基多糖苷(APG)3.54.β-蒎烯10.45.邻甲基苯胺2.1无侧限抗压强度为2.18MPa。配方3重量百分比(%)1.炼厂异构化废酸90.02.烷基苯磺酸钙1.23.烷基多糖苷(APG)1.94.β-蒎烯5.95.邻甲基苯胺1.0无侧限抗压强度为2.52MPa。权利要求1.一种土壤稳固剂,其特征是由工业废硫酸、复合润湿分散剂、萜烯类溶剂和缓蚀剂组成,各组份的重量百分比为工业废硫酸75-95%复合润湿分散剂2-12%萜烯类溶剂2-10%缓蚀剂0.45-5%2.根据权利要求1所述的土壤稳固剂,其特征是工业废硫酸是炼油厂烷基化或异构化工艺中的废酸。3.根据权利要求1所述的土壤稳固剂,其特征是复合润湿分散是由磺酸盐类阴离子表面活性剂与烷基多糖苷非离子表面活性剂复配而成,两者的重量比为1∶0.5-2.0。4.根据权利要求1所述的土壤稳固剂,其特征是萜烯类溶剂是α-蒎烯或β-蒎烯,或者是两者任意比例的混合物。5.根据权利要求1所述的土壤稳固剂,其特征是缓蚀剂是二乙基硫脲或邻甲基苯胺缓蚀剂。6.一种制备权利要求1所述的土壤稳固剂的方法,其特征是将计量的复合润湿分散剂、萜烯类溶剂和缓蚀剂预先搅拌混合、溶解,然后将其在搅拌下缓慢地加到计量的工业废硫酸中,边加入边冷却,使反应温度不超过45℃,加毕后继续搅拌,即得本发明的土壤稳固剂。全文摘要一种土壤稳固剂,其特征是由工业废硫酸、复合润湿分散剂、萜烯类溶剂和缓蚀剂组成,各组份的重量百分比为:工业废硫酸75—95%;复合润湿分散剂2—12%;萜烯类溶剂2—10%;缓蚀剂0.4—5%。本发明的土壤稳固剂只需使用土壤体积的十万分之十九,即可提高土壤强度40%—200%。文档编号C09K17/40GK1280168SQ0011235公开日2001年1月17日申请日期2000年6月22日优先权日2000年6月22日发明者赵炎,陈葵园,曹冠雄申请人:赵炎,陈葵园
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