专利名称：十六烷基三甲基溴化胺膨胀土改良剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种膨胀土改良剂，特别是一种降低膨胀土胀缩性的十六烷基三甲基溴化胺膨胀土改良剂。属于岩土工程技术领域。
背景技术：
目前防止膨胀土边坡失稳的物理方法有(1)表水防护设置各种排水沟，建立地表排水网系，使得地表水不易渗入土坡中；(2)坡面防护，目前主要的加固措施为①植被防护；②骨架防护；③片石护坡；④全封闭护坡；⑤土钉加固等；(3)支挡防护常用的有挡土墙和抗滑桩。这些方法并不能有效地防止雨水的入渗，同时在大气影响的作用下，大气影响深度范围内的土体同样可以引起土体含水率的变化，导致坡内产生胀缩变形，另外地下水位的变化也能引起边坡土体的含水率发生变化，从而产生胀缩变形。“土钉”加固膨胀土边坡是一种新技术，但它有局限性是只适用于干坡，并且要注意排水，在降雨量大、温差大、干湿变化频繁的地区则不宜使用，其具体施工工艺有较大的难度，费用偏高。这些都是物理改良膨胀土边坡的方法，不能从根本上解决膨胀土边坡胀缩变形破坏问题。
防止膨胀土边坡失稳的化学改良法为向土中掺无机盐类或有机物质等，通过催化活化土粒表面反应来改善水和土之间的相互作用，使土的性质在水的影响下仍能达到既定指标，改善膨胀土的工程性质。化学改良法对于膨胀土填土边坡的填料，可以通过掺加石灰的方法加以改良，而对于天然膨胀土边坡，由于自然条件复杂，挖填施工难以开展，不能像填土边坡一样通过掺加石灰的方法来改良，同时由于石灰的溶解性较差，石灰水中氢氧化钙的溶解量较小，石灰水改良的效果不佳，所以对于天然膨胀土边坡，改良剂的水溶性和改良方法对改良效果至关重要。
发明内容
本发明的目的就在于克服上述缺陷，设计一种水溶性好且施工方便的十六烷基三甲基溴化胺膨胀土改良剂。有效的解决膨胀土边坡胀缩变形破坏问题。
本发明的技术解决方案，其特征是改良剂配制步骤为(1)在室温条件下配制饱和石灰水溶液；(2)根据所需改良土体的干土质量按质量百分比为0.5％(十六烷基三甲基溴化胺质量∶所需改良土体的干土质量＝0.5∶99.5)称取所需的十六烷基三甲基溴化胺(CTMAB)；(3)将称量好的十六烷基三甲基溴化胺溶解于饱和石灰水中，需注意饱和石灰水的用量要能使十六烷基三甲基溴化胺全部溶解。
所述的改良施工方法为将改良剂喷洒在干燥边坡表面后，由于膨胀土吸力作用将溶液迅速吸入，表层的土体饱和后，未被土体吸收的溶液沿着裂隙下渗进入内部，然后向裂隙两侧渗入，直至整个风化层被浸湿，经过多次这样的喷洒，就能够形成一定厚度的表面改良层，从而使边坡内部水分得到保持，维持边坡的稳定。
本发明的优点十六烷基三甲基溴化胺(CTMAB)易溶于水，为阳离子型表面活性剂，由于土颗粒较小并且具有较大的比表面能，具有较强的吸附能力，而十六烷基三甲基溴化胺(CTMAB)表面活性剂表面张力小，它能够在土体表面铺展开。加入十六烷基三甲基溴化胺(CTMAB)是利用表面活性剂的长碳链所具有的疏水性，使粘土由亲水性表面转变为疏水性表面，同时十六烷基三甲基溴化胺(CTMAB)阳离子进入层间后，以胶束状态存在于层间，使得膨胀土的层间距增大，但使部分小孔被堵塞，因此造成膨胀土比表面减小，从而膨胀性就得以减弱，同时十六烷基三甲基溴化胺(CTMAB)阳离子中和了部分土颗粒表面的负电荷，土体表面的负电荷量降低，土粒周围形成的静电引力场影响范围也降低，当土粒与空隙中的水接触时形成的水化膜厚度也变薄，膨胀特性将得到减弱，且十六烷基三甲基溴化胺(CTMAB)与土发生反应后不产生溶离作用，使土的性质在水的影响下仍能达到既定指标，改善膨胀土的工程性质，十六烷基三甲基溴化胺(CTMAB)与土发生反应后就被牢牢吸附，不会流失，不会对环境造成污染。施工方法利用渗透改良原理，充分利用膨胀土的多裂隙的特性，施工简单方便。
具体实施例方式
实施例改良剂配制，以配制1000ml改良剂为例其步骤如下(1)室温，为20℃；称取1.7g熟石灰让其在室温条件下溶于1000ml水中，20℃时熟石灰的溶解度为0.17g，完成饱和石灰水溶液配制；(2)需改良土体的干土质量为1000g，按质量百分比为0.5％(十六烷基三甲基溴化胺质量∶干土质量＝0.5∶99.5)称取所需的十六烷基三甲基溴化胺(CTMAB)5.0g；(3)将称量好的十六烷基三甲基溴化胺溶解于饱和石灰水中。
改良施工步骤为将配制好的改良剂喷洒在干燥边坡表面，待边坡表面干燥后进行第二次喷洒，再待边坡表面干燥后进行第三次喷洒，如此反复多次喷洒，直至形成所要求的表面改良层。
权利要求
1.十六烷基三甲基溴化胺膨胀土改良剂，其特征是改良剂配制步骤为(1)在室温条件下配制饱和石灰水溶液；(2)根据所需改良土体的干土质量按质量百分比为0.5％，即十六烷基三甲基溴化胺质量∶所需改良土体的干土质量＝0.5∶99.5，称取所需的十六烷基三甲基溴化胺；(3)将称量好的十六烷基三甲基溴化胺溶解于饱和石灰水中，使十六烷基三甲基溴化胺全部溶解。
全文摘要
本发明是十六烷基三甲基溴化胺膨胀土改良剂，其特征是改良剂配制步骤为(1)在室温条件下配制饱和石灰水溶液；(2)根据所需改良土体的干土质量按质量百分比为0.5％(十六烷基三甲基溴化胺质量∶所需改良土体的干土质量＝0.5∶99.5)称取所需的十六烷基三甲基溴化胺；(3)将称量好的十六烷基三甲基溴化胺溶解于饱和石灰水中，需注意饱和石灰水的用量要能使十六烷基三甲基溴化胺全部溶解。本发明的优点使土的性质在水的影响下仍能达到即定指标，改善膨胀土的工程性质，十六烷基三甲基溴化胺与土发生反应后就被牢牢吸附，不会流失，不会对环境造成污染。施工方法利用渗透改良原理，充分利用膨胀土的多裂隙的特性，施工简单方便。
文档编号C04B24/12GK1850702SQ20061004027
公开日2006年10月25日 申请日期2006年5月12日 优先权日2006年5月12日
发明者王保田, 李进, 张文慧, 张福海, 李守德 申请人:河海大学