土体稳定剂的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种土体稳定剂，所述土体稳定剂由以下物质组成：水、表面活性剂、硼酸或硼酸盐，其制备方法为：将水、表面活性剂混合均匀后加入硼酸或硼酸盐，再次混合均匀，调节pH值至8-11。
【专利说明】土体稳定剂
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及土体稳定剂。
【背景技术】
[0002]土体稳定剂是一种新型的土壤固化材料，它通过改变土壤分子的排列组合，在分子间形成水不能通过的网膜，再利用土壤自身的粘性达到稳定土壤，提高土壤承载力，防止水渗透，加速土壤自然石化的目的。因此土体稳定剂的使用对水土流失、土地沙漠化等生态环境问题的解决都可以起到良好的作用。到20世纪80年代，人们已经对现有的合成类高分子土壤结构稳定剂有了充分的认识。到1996年，聚丙烯酰胺作为土壤稳定的保水剂在美国得到了大量的推广应用。与此同时，出于降低成本和环境友善性等方面的考虑，人们还对天然高分子改性产物的土壤稳定作用进行了研究；并将高分子土壤结构稳定剂的应用研究逐步扩展到治理沙漠、裸土固定、工程建设等方面。
[0003]现有的土体稳定剂通过表面活性剂，使得土壤颗粒外表面存在大量的亲油基团，以达到土壤耐水性和耐水冲刷的性能。土壤颗粒表面存在着大量的金属离子，有利于表面活性剂的吸附，即使如此，现有的使用表面活性剂并不能满足实际应用的要求，土壤的稳定性需要进一步加强。
【发明内容】
[0004]本申请的发明人经过大量的实验研究发现，除了表面活性剂能够增强土体的稳定性，土体颗粒内部 的交联，颗粒之间的交联也影响土体的稳定性。在此基础上，本申请涉及一种土体稳定剂，该土体稳定剂以重量份计包括100重量份的水，1-10重量份的分子量130-800之间的表面活性剂，0.1-5重量份的分子量1000-100000之间的表面活性剂，
0.1-10重量份的硼酸或硼酸盐，并将所述土壤稳定剂的pH值调整至8-11。
[0005]本发明所述的分子量130-800之间的表面活性剂选自单硬脂酸甘油酯、二辛基琥珀酸磺酸钠、硬脂酸盐、烷基醚羧酸盐、丁基奈磺酸盐中的一种或几种。
[0006]本发明所述的分子量1000-10000之间的表面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、壬基酚聚氧乙烯醚、烷基聚醚PO-EO共聚物、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或几种。
[0007]本发明所述的分子量130-800之间的表面活性剂与分子量1000-10000之间的表面活性剂的质量比为1:0.01-0.05。
[0008]本发明所述的土体稳定剂还包括0.01-1重量份的乙酸乙酯。
[0009]本发明所述的土体稳定剂还包括1-5重量份的植物非淀粉多糖，所述植物非淀粉多糖选自半纤维素、纤维素醚中的一种或两种。
[0010]本发明所述的土体稳定剂还包括1-10重量份的保水剂，所述的保水剂为淀粉改性的丙烯酰胺-丙烯酸钠共聚物、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、丙烯酰胺-丙烯酸钠共聚物中的一种。[0011]本发明还涉及土体稳定剂的制备方法，包括以下步骤:
S10、将水、分子量130-800、1000-100000的表面活性剂混合均匀；
S20、加入硼酸或硼酸盐，再次混合均匀；
S30、调节土体稳定剂的pH值至8-11。
[0012]本发明所述的土体稳定剂的制备方法，水、分子量130-800、1000-100000的表面活性剂、硼酸或硼酸盐的用量如下:
水100重量份；
分子量130-800的表面活性剂1-10重量份；
分子量1000-100000的表面活性剂0.1-5重量份；
硼酸或硼酸盐0.1-10重量份。
[0013]本发明所述的土体稳定剂制备方法还包括在SlO步骤中加入植物非淀粉多糖和保水剂。
[0014]本发明的土体稳定剂可明显提高土壤颗粒的水稳定性和强度，使土壤的抗冲刷性能增强，同时提高了土壤的保湿性能，不影响植物的生长。可适用于建筑垃圾等高含硅量的土体，具有很强的实用性。 [0015]
【具体实施方式】
[0016]一种土体稳定剂，该土体稳定剂以重量份计包括50重量份的水，1-10重量份的分子量130-800之间的表面活性剂，0.1-5重量份的分子量1000-100000之间的表面活性剂，
0.1-10重量份的硼酸或硼酸盐，并将所述土壤稳定剂的pH值调整至8-11。
[0017]作为一种优选的技术方案，本发明所述的分子量130-800之间的表面活性剂选自
单硬脂酸甘油酯、二辛基琥珀酸磺酸钠、硬脂酸盐、烷基醚羧酸盐、丁基奈磺酸盐中的一种或几种。
[0018]作为一种优选的技术方案，本发明所述的分子量1000-10000之间的表面活性剂
选自脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、壬基酚聚氧乙烯醚、烷基聚醚PO-EO共聚物、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或几种。
[0019]作为一种优选的技术方案，本发明所述的分子量130-800之间的表面活性剂与分子量1000-10000之间的表面活性剂的质量比为1:0.01-0.05。优选单硬脂酸甘油酯脂与肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵，质量比1:0.02-0.05。小分子量的表面活性剂有利于在土壤中的渗透，大分子量的表面活性剂有利于形成网络结构，使得土壤更稳定，不易受到水的侵蚀。
[0020]作为一种优选的技术方案，本发明所述的土体稳定剂还包括0.01-1重量份的乙酸乙酯。乙酸乙酯易于分解，实验发现，乙酸乙酯能够促进硼酸或硼酸盐与硅酸盐的交联，使得硼酸或硼酸盐更快地与硅酸盐反应，使得土体颗粒之间或内部发生交联，在碱性条件下，硼酸或硼酸盐能够更有效果，使得土体颗粒之间或内部发生交联。
[0021]作为一种优选的技术方案，本发明所述的土体稳定剂还包括1-5重量份的植物非淀粉多糖，所述植物非淀粉多糖选自半纤维素、纤维素醚中的一种或两种。
[0022]作为一种优选的技术方案，本发明所述的土体稳定剂还包括1-10重量份的保水剂，所述的保水剂为淀粉改性的丙烯酰胺-丙烯酸钠共聚物、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、丙烯酰胺-丙烯酸钠共聚物中的一种。作为一种优选的技术方案，优选淀粉改性的丙烯酰胺-丙烯酸钠共聚物与聚丙烯酰胺配合使用，比例优选1:1-5。实验发现，适当的配合，可以使得土体的力学强度提升5-10%。
[0023]本发明还涉及土体稳定剂的制备方法，包括以下步骤:
S10、将水、分子量130-800、1000-100000的表面活性剂混合均匀；
S20、加入硼酸或硼酸盐，再次混合均匀；
S30、调节pH值至8-11。
[0024]作为一种优选的技术方案，本发明所述的土体稳定剂的制备方法，水、分子量130-800、1000-100000的表面活性剂、硼酸或硼酸盐的用量如下:
水50重量份；
分子量130-800的表面活性剂1-10重量份；
分子量1000-100000的表面活性剂0.1-5重量份；
硼酸或硼酸盐0.1-10重量份。
[0025]作为一种优选的技术方案，本发明所述的土体稳定剂制备方法还包括在SlO步骤中加入植物非淀粉多糖和保水剂。 [0026]以下通过具体实施例来进一步说明本发明:
取0.9kg建筑垃圾,充分粉碎成最大粒径(直径)约为3mm的细集料,加入0.03kg的水泥、0.07kg的粉煤灰得到用于下述实验的土体。
[0027]采用以下实验检测土体稳定剂的技术效果:
水稳定性实验
将本发明的土壤稳定剂样品稀释成质量分数为15%的溶液，然后向所述粘土中加入上述溶液。按照安德里阿诺夫法，将制备好的待测土团粒在静水中浸泡，分别记录10分钟内每分钟崩解的土团粒数，计算土团粒水稳性。
[0028]抗压强度试验
将本发明的土壤稳定剂样品按体积比1: 100稀释，然后向所述粘土中加入上述溶液
0.05% wt(以干土为基准)。在室内制备直径为60mm的试件，压实度为96%，采用液压式万能试验机测定无侧限抗压强度。
[0029]植物生长性能试验
试验选用常见景观绿化植被百喜草作为试验植被。先将草种撒在盛有所述土壤((IOmm)的培养皿内，然后分别将用水稀释成浓度为15%的土壤稳定剂样品溶液按一定量(3L.πι-2)喷洒在培养皿表面。喷洒后将培养皿放置于人工模拟气候箱中(温度28°C )。然后定期浇水养护，观察草种的发芽及生长情况。
[0030]
【权利要求】
1.土体稳定剂，其特征在于，所述的土体稳定剂以重量份计包括100重量份的水，1-10重量份的分子量130-800之间的表面活性剂，0.1-5重量份的分子量1000-100000之间的表面活性剂，0.1-10重量份的硼酸或硼酸盐，并将所述土壤稳定剂的pH值调整至8-11。
2.根据权利要求1所述的土体稳定剂，其特征在于，所述的分子量130-800之间的表面活性剂选自单硬脂酸甘油酯、二辛基琥珀酸磺酸钠、硬脂酸盐、烷基醚羧酸盐、丁基奈磺酸盐中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的土体稳定剂，其特征在于，所述的分子量1000-10000之间的表面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、壬基酚聚氧乙烯醚、烷基聚醚PO-EO共聚物、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或几种。
4.根据权利要求1所 述的土体稳定剂，其特征在于，所述的分子量130-800之间的表面活性剂与分子量1000-10000之间的表面活性剂的质量比为1:0.01-0.5。
5.根据权利要求1所述的土体稳定剂，其特征在于，所述的土体稳定剂还包括0.01-1重量份的乙酸乙酯。
6.根据权利要求1所述的土体稳定剂，其特征在于，所述的土体稳定剂还包括1-5重量份的植物非淀粉多糖，所述植物非淀粉多糖选自半纤维素、纤维素醚中的一种或两种。
7.根据权利要求1所述的土体稳定剂，其特征在于，所述的土体稳定剂还包括1-10重量份的保水剂，所述的保水剂为淀粉改性的丙烯酰胺-丙烯酸钠共聚物、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、丙烯酰胺-丙烯酸钠共聚物中的一种。
8.土体稳定剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: S10、将水、分子量130-800、1000-100000的表面活性剂混合均匀； S20、加入硼酸或硼酸盐，再次混合均匀； S30、调节土体稳定剂的pH值至8-11。
9.根据权利要求8所述的土体稳定剂的制备方法，其特征在于，所述的土体稳定剂的制备方法，水、分子量130-800、1000-100000的表面活性剂、硼酸或硼酸盐的用量如下: 水100重量份； 分子量130-800的表面活性剂1-10重量份； 分子量1000-100000的表面活性剂0.1-5重量份； 硼酸或硼酸盐0.1-10重量份。
10.根据权利要求8所述的土体稳定剂的制备方法,其特征在于,所述的土体稳定剂制备方法还包括在SlO步骤中加入植物非淀粉多糖和保水剂。
【文档编号】C09K17/40GK104004525SQ201410250615
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年6月9日 优先权日:2014年6月9日
【发明者】包宗义 申请人:包宗义