一种建筑用土及其制备方法

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种新型的建筑用土及其制备方法。

背景技术：

1、建筑用土是重要的建筑材料之一，随着建筑类型多样化发展，对建筑用土的要求也越来越多。自然界里的土是碎散的，且颗粒之间没有联结或者说只有很弱的联结，所以土的强度主要靠颗粒间的摩擦，而且在挤压的过程中会使土中含有孔隙，导致土体变形、渗水。因此土在工程中的问题主要归结为：土的强度、土的变形以及土中的水渗透。

2、随着建筑类型多样化发展，除了注重地面建筑部件的耐久性，针对地下建筑，也越来越重视地下结构、干湿环境的地下土壤、冻融环境或除冰盐等氯化物环境的耐久性等问题。这些问题不仅会影响地下空间的适用性，而且会对主体结构造成危害。地基是整个建筑结构的重要组成部分，也是建筑结构稳定性的决定性因素。因此，建筑物的地基需满足承载力和完整性的要求。对于这些问题，增强土壤的强度是主要的、也是比较有效的办法。

3、目前土体的增强可以给土壤中添加加固材料，主要的加固材料分为无机材料和有机材料，其中有机材料中应用较多的为聚氨酯树脂、丙烯酸树脂，其中丙烯酸树脂是单体在引发剂的作用下形成的聚合物，其溶剂挥发固化成膜，无色透明且化学稳定，但是在聚合过程中其聚合时间不可控，容易对土体形成二次破坏。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是通过在建筑用土中添加高吸水树脂(简称sap)，提高建筑用土的强度。其制备方法简单，工艺步骤简单，无特殊的设备要求，适合工业化的大规模生产。

2、针对上述技术问题，本发明提供的技术方案是一种建筑用土，组分为黄土、高吸水树脂sap和水；以重量百分比计，高吸水树脂sap 0.25％～1％；水12％，其余为黄土。

3、本发明还提供了建筑用土的制备方法，步骤包括：

4、步骤1：制备高吸水树脂sap固体粉末和黄土粉体；

5、步骤2：按照配比，将sap固体粉末加入到黄土中搅拌均匀，再加入水混合搅拌均匀即可。

6、优选地，步骤1中，高吸水树脂sap固体粉末的由以下组分制成：以重量份计，4～25份丙烯酸，4～25份丙烯酰胺，2～15份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，2～43份氢氧化钠，0.1～0.5份nn-亚甲基双丙烯酰胺，0.1～0.5份硫代硫酸钠，0.1～0.5份过硫酸铵，400～600份水。

7、优选地，高吸水树脂sap固体粉末的制备方法为：氢氧化钠溶解于部分水中形成氢氧化钠溶液，然后与丙烯酸中和形成中和溶液，然后将丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、nn-亚甲基双丙烯酰胺，硫代硫酸钠、过硫酸铵依次加入中和溶液中搅拌均匀形成凝胶，然后将凝胶置于剩余水中，饱和吸水后，烘干粉碎。

8、优选地，步骤1中，将黄土粉碎过筛处理为粉体。

9、优选地，黄土粉碎后过2mm筛，取筛下物。

10、本发明所制备的建筑用土，通过在黄土中添加高吸水树脂sap，sap中三个单体(丙烯酸，丙烯酰胺，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)相互交联，原位自生成并均匀分布在土体中，填充空隙，增强增韧，提高黄土的强度，且使建筑用土的聚合时间可控、对土体不会产生二次破坏。

11、通过在黄土中添加高吸水树脂sap，提升土体的强度的同时，可以改善土体中的水的渗透性。

12、加入高吸水树脂sap，可以填充土体孔隙、增加土体韧性和土体强度。土壤的原有强度1.27mpa，添加高吸水树脂sap后，土体的强度可达1.5mpa。对于水的渗透和流失也有一定改善，相比与原土体，在第七天土壤的含水率从0.55％增加到2.45％。在房屋建筑、道路、防洪等工程上都有良好的应用前景。

13、本发明的制备工艺简单，可在室温下实现自然愈合，不需要外界的引发条件，对土体没有危害，在建筑工程领域具有良好的应用前景。

技术特征：

1.一种建筑用土，组分为黄土、高吸水树脂sap和水；以重量百分比计，高吸水树脂sap0.25％～1％；水12％，其余为黄土。

2.权利要求1所述的建筑用土的制备方法，步骤包括：

3.根据权利要求2所述的建筑用土的制备方法，其特征在于，步骤1中，步骤1中，高吸水树脂sap固体粉末由以下组分制成：以重量份计，4～25份丙烯酸，4～25份丙烯酰胺，2～15份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，2～43份氢氧化钠，0.1～0.5份nn-亚甲基双丙烯酰胺，0.1～0.5份硫代硫酸钠，0.1～0.5份过硫酸铵，400～600份水。

4.根据权利要求3所述的建筑用土的制备方法，其特征在于，高吸水树脂sap固体粉末的制备方法为：氢氧化钠溶解于部分水中形成氢氧化钠溶液，然后与丙烯酸中和形成中和溶液，然后将丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、nn-亚甲基双丙烯酰胺，硫代硫酸钠、过硫酸铵依次加入中和溶液中搅拌均匀形成凝胶，然后将凝胶置于剩余水中，饱和吸水后，烘干、研磨。

5.根据权利要求2所述的建筑用土的制备方法，其特征在于，步骤1中，将黄土粉碎过筛处理为粉体。

6.根据权利要求2所述的建筑用土的制备方法，其特征在于，黄土粉碎后过2mm筛，取筛下物。

技术总结
本发明涉及建筑材料，具体指一种建筑用土，组分为黄土、高吸水树脂SAP和水；以重量百分比计，高吸水树脂SAP 0.25％～1％；水12％，其余为黄土。其制备方法包括制备高吸水树脂SAP固体粉末和黄土粉体；按照配比，将SAP固体粉末加入到黄土中搅拌均匀，再加入水混合搅拌均匀即可。本发明的建筑用土，强度高，含水率高，制备工艺简单。

技术研发人员：朱建锋,张一凡,刘森彪,张彪,施佩,罗宏杰
受保护的技术使用者：陕西科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14