一种高含水工程土降水剂、制备方法及其应用与流程

本发明属于高含水工程土降水，更具体地说，是涉及一种高含水工程土降水剂、制备方法及其应用。

背景技术：

1、高含水工程土是指含水率较高的土体，包括江河湖海水库等水体的疏浚淤泥，盾构、桩基、地下连续墙等地下工程建设过程中产生的高含水泥浆，市政污泥和工业渣泥等。高含水工程土介于液态和固态之间，通常存在一定流动性，无法在工程上直接应用。

2、长期以来，我国对高含水工程土的管理一直较为薄弱，一般会在高含水工程土消纳场釆用露天堆放或者填埋的方式进行处置，对于添加剂含量较高的工程土无法直接填埋，只能长期堆放，这些工程土流动性大、含水率高、稳定性差，即使经过长期堆存后表层土体变硬，其内部依然存在高含水量工程土，易形成外硬内软的“鸡蛋体”，存在滑坡风险。此外，处理高含水工程土会造成严重的二次污染，除了物理脱水以外，使用高分子类处理剂，在自然环境中难以降解，长期使用会渗入土地，造成周边土壤板结、土地盐碱化，进而影响植物生长，同时也会对地下水环境造成污染。现阶段绝大多数降水剂材料以生物降解为主，但这种生物降解能力有限，降解率并不是很高，且降解速率也比较慢，对于没有接触土壤或者不在特定生物酶的环境下的降解效果并不好。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高含水工程土降水剂、制备方法及其应用，旨在解决现有技术存在降水剂的降解能力有限，降解效果不好的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种高含水工程土降水剂，包括：

3、丙烯酸钠单体、丙烯酸酯、架桥剂、引发剂、生物质、无机填料、无机纳米粒子，其中，丙烯酸钠单体：丙烯酸酯的质量份数比为1-5:1；丙烯酸钠：架桥剂：引发剂：生物质：无机填料：无机纳米粒子的质量份数比为：100：0.01-0.1：0.5-2.5：1.5-5.5：10-30：0.5-1.5。

4、优选地，所述丙烯酸酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯、2-甲基丙烯酸乙酯中的一种或几种。

5、优选地，所述架桥剂为二乙烯基苯和二异氰酸酯、n,n-亚甲基双丙烯酰胺、过氧化二异丙苯、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或几种。

6、优选地，所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的一种或几种。

7、优选地，所述无机填料为凹凸棒土、膨润土、高岭土、层状双金属氢氧化物中的一种或多种。

8、优选地，所述无机填料通过表面活性剂、硅氧烷偶联剂中一种或几种进行有机改性处理。

9、优选地，所述生物质为稻壳、秸秆、木屑、牧草中的一种或几种。

10、优选地，所述无机纳米粒子为二氧化钛、硫化锌、氧化锌、硫化镉中的一种或几种。

11、本发明还提供一种高含水工程土降水剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

12、步骤1、对生物质进行预处理；

13、步骤2、在反应容器中加入经预处理后的生物质、无机填料以及无机纳米粒子，在惰性气体的环境中40-60℃搅拌30-60min使其充分分散；

14、步骤3、向反应容器中加入丙烯酸钠溶液，然后加入适量的架桥剂，一定量的丙烯酸酯和引发剂，然后逐渐升温至70-100℃，反应一段时间，待溶液中有颗粒状固体出现时开始降温；

15、步骤4、降温一段时间后，取出产物过滤后用无水乙醇洗涤多次，并干燥至恒重；

16、步骤5、将其粉碎成若干颗粒后放在自封袋里即制得最终产物。

17、本发明还提供高含水工程土降水剂在降低高含水工程土含水率以及免烧砖、基槽回填等资源化再利用方面的应用。

18、本发明提供的一种高含水工程土降水剂、制备方法及其应用的有益效果在于：与现有技术相比，本发明一种高含水工程土降水剂、制备方法及其应用，以可再生资源生物质为生物降解介质以及具有光催化活性的无机纳米粒子作为光降解介质，制备出了具有光/生物双降解属性的高含水工程土降水剂。该种降水剂具有可降解、价格低廉、普适性高、绿色环保、稳定性好、降水速率可控等特点，可应用于高含水工程土快速降水，且降水处治后的工程土具有资源化的属性。

技术特征：

1.一种高含水工程土降水剂，其特征在于，包括：丙烯酸钠单体、丙烯酸酯、架桥剂、引发剂、生物质、无机填料、无机纳米粒子，其中，丙烯酸钠单体：丙烯酸酯的质量份数比为1-5:1；丙烯酸钠：架桥剂：引发剂：生物质：无机填料：无机纳米粒子的质量份数比为：100：0.01-0.1：0.5-2.5：1.5-5.5：10-30：0.5-1.5。

2.如权利要求1所述的一种高含水工程土降水剂，其特征在于，所述丙烯酸酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯、2-甲基丙烯酸乙酯中的一种或几种。

3.如权利要求2所述的一种高含水工程土降水剂，其特征在于，所述架桥剂为二乙烯基苯和二异氰酸酯、n,n-亚甲基双丙烯酰胺、过氧化二异丙苯、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或几种。

4.如权利要求3所述的一种高含水工程土降水剂，其特征在于，所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的一种或几种。

5.如权利要求4所述的一种高含水工程土降水剂，其特征在于，所述无机填料为凹凸棒土、膨润土、高岭土、层状双金属氢氧化物中的一种或多种。

6.如权利要求5所述的一种高含水工程土降水剂，其特征在于，所述无机填料通过表面活性剂、硅氧烷偶联剂中一种或几种进行有机改性处理。

7.如权利要求6所述的一种高含水工程土降水剂，其特征在于，所述生物质为稻壳、秸秆、木屑、牧草中的一种或几种。

8.如权利要求7所述的一种高含水工程土降水剂，其特征在于，所述无机纳米粒子为二氧化钛、硫化锌、氧化锌、硫化镉中的一种或几种。

9.一种高含水工程土降水剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.一种高含水工程土降水剂在降低高含水工程土含水率以及免烧砖、基槽回填等资源化再利用方面的应用。

技术总结
本发明提供了一种高含水工程土降水剂、制备方法及其应用，属于高含水工程土降水技术领域，包括：丙烯酸钠单体、丙烯酸酯、架桥剂、引发剂、生物质、无机填料、无机纳米粒子，其中，丙烯酸钠单体：丙烯酸酯的质量份数比为1‑5:1；丙烯酸钠：架桥剂：引发剂：生物质：无机填料：无机纳米粒子的质量份数比为：100：0.01‑0.1：0.5‑2.5：1.5‑5.5：10‑30：0.5‑1.5。本发明提供的一种高含水工程土降水剂、制备方法及其应用，该种降水剂具有可降解、价格低廉、普适性高、绿色环保、稳定性好、降水速率可控等特点，可应用于高含水工程土快速降水，且降水处治后的工程土具有资源化的属性。

技术研发人员：郭飞,李贺,姜瑜,郭腾,陈继宏,张冰,王杰,鲁赟,孙博通,田治州,刘颖
受保护的技术使用者：北京市政建设集团有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13