1.本发明属于土壤固化技术领域；涉及一种砂质土壤固化剂及其使用方法。
背景技术：
2.砂质土壤广泛用作路基和地基填料。砂质土壤中砂粒含量高，颗粒粗，比表面积小；土壤中原生矿物以石英和长石为主。砂质土壤含水量不高，密度较大，强度较高；但由于其结构特点，随着载荷增加和时间推移，容易引发含水量增高和孔隙比增大等缺陷，导致砂质土壤的载荷能力发生显著变化，因此，不得不对砂质土壤进行固化处理。
3.为了满足实际需要，通常使用石灰、粉煤灰或水泥对砂质土壤进行固化处理。但这些水化类固化剂材料与砂质土壤之间容易出现搅拌不均匀，养护时间长以及环境污染等问题。除此之外，还存在电离子类固化剂和生物酶固化剂。
4.由于安全、环保、无毒、无腐蚀性、抗压能力强等特点，同时兼具刚性和柔性，生物酶固化剂近年来备受人们青睐。其中，泰然酶(terrazyme；全称：泰然生物酶土壤固化剂)是美国nature plus,inc.生产的一种透明棕褐色液态复合酶制品，是一种完全不同于传统建材的革命性新型材料。泰然酶由植物发酵而成，以溶解状态掺入土中，使土体密实。在它的作用下，土壤中原有的物理、化学及结构变化的趋势和速度，将发生巨大的改变。从而修正了泥土微观层次的许多不利的结构与理化特性，经过适当的级配，达到工程需要的承载性能。
5.西安公路研究院使用泰然酶和石灰共同处理试验用土。结果表明，二者共同作用的土壤7天无侧限抗压强度均大于0.7mpa，比单一使用石灰处理的土壤强度高出一倍；而且14天无侧限抗压强度也比较高。然而，上述共同作用的土壤无侧限抗压强度仍然不能令人满意。
6.因此，迫切需要针对上述技术缺陷，提供一种无侧限抗压强度更高的砂质土壤固化剂及其使用方法。
技术实现要素：
7.本发明目的是提供一种无侧限抗压强度更高的砂质土壤固化剂及其使用方法。
8.为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种无侧限抗压强度更高的砂质土壤固化剂，其特征在于，原料包括泰然酶原液、石灰、改性聚丙烯、纳米碳酸钙和玄武岩纤维。
9.根据本发明所述的砂质土壤固化剂，其中，所述泰然酶原液的密度为1.05g/cm3；ph＝4.8。
10.根据本发明所述的砂质土壤固化剂，其中，所述石灰选自钙质消石灰。
11.根据本发明所述的砂质土壤固化剂，其中，所述改性聚丙烯选自马来酸酐接枝的聚丙烯原料。
12.根据本发明所述的砂质土壤固化剂，其中，所述聚丙烯原料的平均分子量mn＝4820道尔顿；平均粒径为600微米；马来酸酐接枝率为8.0％。
13.根据本发明所述的砂质土壤固化剂，其中，所述纳米碳酸钙选自硅烷偶联剂改性的纳米碳酸钙。
14.根据本发明所述的砂质土壤固化剂，其中，所述硅烷偶联剂选自γ
‑
甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(mptms)；mptms接枝率为2.2％。
15.根据本发明所述的砂质土壤固化剂，其中，所述玄武岩纤维的密度为2.8g/cm3；拉伸强度为≥1050mpa；弹性模量为≥35gpa；断裂伸长率为3.1％；平均直径为25μm；长度为3
‑
5mm。
16.根据本发明所述的砂质土壤固化剂，其中，泰然酶原液的用量为0.002
‑
0.004wt％；石灰的用量为0.8
‑
1.2wt％；改性聚丙烯的用量为0.6
‑
1.0wt％；纳米碳酸钙的用量为0.2
‑
0.6wt％以及玄武岩纤维的用量为1.5
‑
2.0wt％；基于砂质土壤的重量计算。
17.在一个具体的实施方式中，泰然酶原液的用量为0.003wt％；石灰的用量为1.0wt％；改性聚丙烯的用量为0.8wt％；纳米碳酸钙的用量为0.4wt％以及玄武岩纤维的用量为1.8wt％；基于砂质土壤的重量计算。
18.另一方面，本发明提供了一种本发明所述的砂质土壤固化剂的使用方法，包括：
19.干燥的砂质土壤粉碎，过0.5mm筛；
20.将配方量的石灰、改性聚丙烯、纳米碳酸钙以及玄武岩纤维加至砂质土壤中，使其混合均匀；
21.按照1：1500
‑
2500的体积比，用水将泰然酶原液稀释；并将稀释液均匀洒入土壤；
22.按照15
‑
20wt％的最佳含水率，加入剩余的水，并将所得混合物混合均匀；
23.使用塑料薄膜覆盖，静置4
‑
8h。
24.不希望局限于任何理论，相对于现有技术，本发明的砂质土壤固化剂无侧限抗压强度更高。
具体实施方式
25.必须指出的是，除非上下文另外明确规定，否则如本说明书及所附权利要求中所用，单数形式“一”、“一个/种”和“该/所述”既可包括一个指代物，又可包括多个指代物(即两个以上，包括两个)。
26.除非另外指明，否则本发明中的数值范围为大约的，并且因此可以包括在所述范围外的值。所述数值范围可在本发明表述为从“约”一个特定值和/或至“约”另一个特定值。当表述这样的范围时，另一个方面包括从所述一个特定值和/或至另一个特定值。相似地，当通过使用先行词“约”将值表示为近似值时，应当理解，所述特定值形成另一个方面。还应当理解，数值范围中每一个的端点在与另一个端点的关系中均是重要的并独立于另一个端点。
27.在说明书和最后的权利要求书中提及组合物或制品中特定元素或组分的重量份是指组合物或制品中该元素或组分与任何其它元素或组分之间以重量份表述的重量关系。
28.在本发明中，除非具体指出有相反含义，或基于上下文的语境或所属技术领域内惯用方式的暗示，否则本发明中提及的溶液均为水溶液；当水溶液的溶质为液体时，所有分数以及百分比均按体积计，且组分的体积百分比基于包含该组分的组合物或产品的总体积；当水溶液的溶质为固体时，所有分数以及百分比均按重量计，且组分的重量百分比基于
包含该组分的组合物或产品的总重量。
29.本发明中提及的“包含”、“包括”、“具有”以及类似术语并不意欲排除任何可选组分、步骤或程序的存在，而无论是否具体公开任何可选组分、步骤或程序。为了避免任何疑问，除非存在相反陈述，否则通过使用术语“包含”要求的所有方法可以包括一个或多个额外步骤、设备零件或组成部分以及/或物质。相比之下，术语“由
……
组成”排除未具体叙述或列举的任何组分、步骤或程序。除非另外说明，否则术语“或”是指单独以及以任何组合形式列举的成员。
30.此外，本发明中任何所参考的专利文献或非专利文献的内容都以其全文引用的方式并入本发明，尤其关于所属领域中公开的定义(在并未与本发明具体提供的任何定义不一致的情况下)和常识。
31.在本发明中，除非另外指明，否则份数均为重量份，温度均以℃表示或处于环境温度下，并且压力为大气压或接近大气压。接枝率表示接枝物(或改性剂)与被接枝(或改性)物的重量比。室温表示20
‑
30℃。存在反应条件(例如组分浓度、所需的溶剂、溶剂混合物、温度、压力和其它反应范围)以及可用于优化通过所述方法得到的产物纯度和收率的条件的多种变型形式和组合。将只需要合理的常规实验来优化此类方法条件。
32.实施例1
33.砂质土壤取自本地，含水率为0.46％；含砂量为76.8％。
34.砂质土壤固化剂的原料包括泰然酶原液、石灰、改性聚丙烯、纳米碳酸钙和玄武岩纤维。
35.泰然酶原液购自泰然路通科技(深圳)有限公司的密度为1.05g/cm3；ph＝4.8。
36.石灰选自钙质消石灰。
37.改性聚丙烯选自马来酸酐接枝的聚丙烯原料，购自煜城(鸿基)塑化东莞有限公司。所述聚丙烯原料的平均分子量mn＝4820道尔顿；平均粒径为600微米；马来酸酐接枝率为8.0％。
38.纳米碳酸钙选自硅烷偶联剂(mptms)改性的纳米碳酸钙，由纳米碳酸钙与mptms按照重量比10:1在甲苯中60℃条件下反应4h过滤干燥得到；mptms接枝率为2.2％。
39.玄武岩纤维购自山东浩森新材料有限公司。密度为2.8g/cm3；拉伸强度为≥1050mpa；弹性模量为≥35gpa；断裂伸长率为3.1％；平均直径为25μm；长度为3
‑
5mm。
40.其中，泰然酶原液的用量为0.003wt％；石灰的用量为1.0wt％；改性聚丙烯的用量为0.8wt％；纳米碳酸钙的用量为0.4wt％以及玄武岩纤维的用量为1.8wt％；基于砂质土壤的重量计算。
41.砂质土壤固化剂的使用方法如下：
42.干燥的砂质土壤粉碎，过0.5mm筛；
43.将配方量的石灰、改性聚丙烯、纳米碳酸钙以及玄武岩纤维加至砂质土壤中，使其混合均匀；
44.按照1：2000的体积比，用水将泰然酶原液稀释；并将稀释液均匀洒入土壤；
45.按照17wt％的最佳含水率，加入剩余的水，并将所得混合物混合均匀；
46.使用塑料薄膜覆盖，静置6h。
47.按照《jtg 3430
‑
2020公路土工试验规程》制备直径50mm高度50mm的试样，并且分
别养护7天和28天，无侧限抗压强度测试前不经过浸水步骤。结果表明，试样7天和28天的无侧限抗压强度分别为2.861mpa和3.042mpa。
48.此外应理解，在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员可以对本发明的技术方案作出各种改动、替换、删减、修正或调整，这些等价技术方案同样落于本发明权利要求书所限定的范围。