膨胀土改良剂及其使用方法
【专利摘要】本发明公开了一种膨胀土改良剂，按重量百分数计包括以下组分：十八水硫酸铝33％～70％，氯化铁5％～18％，十六烷基三甲基溴化铵8％～20％，聚丙烯酰胺0.1％～1％，聚合氯化铝8％～20％，九水合硅酸钠3％～8％。本发明膨胀土改良剂能很好的抑制膨胀土的膨胀潜势，无侧限抗压强度有所增强，能满足《公路路基设计规范》(JTG E30-2004)工程施工要求。且制备该改良剂的原料易得，价格低廉，无毒无害，对人体健康和环境没有影响。该改良剂渗透性好，施工简单，通过直接喷洒来改良膨胀土，进而完成对膨胀土的固化，大幅度降低施工成本及施工过程对人、环境的影响。
【专利说明】膨胀土改良剂及其使用方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及岩石土木工程【技术领域】，特别涉及一种膨胀土改良剂及其使用方法。
【背景技术】
[0002] 膨胀土在我国分布广泛，其矿物组成多以伊利石、蒙脱石为主，夹少量的高岭石， 这些亲水性的粘土矿物遇水膨胀，失水收缩，具有明显的胀缩性、多裂隙性、超固结性，容易 造成沉陷、溜塌、纵裂、坍塌等事故。在公路、铁路、水利、工业及民用建筑等工程建设中，不 可避免地要经过膨胀土地区，为保证工程建设及使用过程的可施工和安全性，需要对膨胀 土进行必要的处理，诸如降低膨胀土的胀缩性，增加膨胀土地基和边坡稳定性等。目前处理 膨胀土的方法主要有物理法和化学法两大类，物理方法包括：表水防护、坡面防护、支挡和 加固防护、换土法、湿度控制法、粧基础法等；化学方法主要有：向膨胀土中掺入无机盐类 或有机化合物，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，如将石灰、水泥掺于膨胀土中等处 理方法，石灰固化机理是硅酸盐和铝的水化物与颗粒相互间的胶结作用，胶结物逐渐脱水 和新生矿物的结晶作用，从而降低液限，增大土体的抗剪强度，但石灰和水泥与土的反应速 度较慢，所生成的水化物强度较低，耐久性较差，而且石灰掺量在8%以上，水泥掺量在6% 才能达到一定的效果，施工费用较高，施工时需要反复拌和均匀，周期长，耗工时，且不易把 握，容易出现质量隐患，同时它也存在污染环境、不利于绿化等问题。
[0003] 公开于该【背景技术】部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应 当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
【发明内容】
[0004] 本发明提供一种膨胀土改良剂，目的在于降低施工时的费用、对人体健康和环境 无影响，且改良膨胀土效果显著。
[0005] 本发明的另一目的在于提供一种膨胀土改良剂的使用方法。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供了一种膨胀土改良剂，按重量百分数计包括以下组 分：十八水硫酸铝33%?70%，氯化铁5%?18%，十六烷基三甲基溴化铵8%?20%，聚 丙烯酰胺〇. 1%?1%，聚合氯化铝8%?20%，九水合硅酸钠3%?8%。
[0007] 优选地，上述技术方案中，所述的膨胀土改良剂，其特征在于，按重量百分数计 包括以下组分：十八水硫酸铝50 %?60 %，氯化铁8 %?15 %，十六烷基三甲基溴化铵 10%?15%，聚丙烯酰胺0· 5%?1%，聚合氯化铝10%?15%，九水合硅酸钠5%?8%。
[0008] 优选地，上述技术方案中，所述的膨胀土改良剂，按重量百分数计包括以下组分： 十八水硫酸铝55%，氯化铁10%，十六烷基三甲基溴化铵13%，聚丙烯酰胺0.5%，聚合氯 化铝16 %，九水合硅酸钠5. 5 %。
[0009] 一种膨胀土改良剂的使用方法，包括以下步骤：
[0010] (1)按质量份数将十八水硫酸铝、氯化铁、十六烷基三甲基溴化铵和聚合氯化铝和 九水合硅酸钠混合均匀，再加入混合物总重量20?30倍的水稀释，搅拌均匀后，直接喷洒 在膨胀土上；
[0011] (2)称量所需质量份的聚丙烯酰胺，加入聚丙烯酰胺重量20?30倍的水稀释，搅 拌均匀后，直接喷洒在膨胀土上，养护固化后的膨胀土即可。
[0012] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明膨胀土改良剂能很好的 抑制膨胀土的膨胀潜势，无侧限抗压强度有所增强，能满足《公路路基设计规范》（JTG E30-2004)工程施工要求，且制备该改良剂的原料易得，价格低廉，无毒无害，对人体健康和 环境没有影响。该改良剂渗透性好，施工简单，通过直接喷洒来改良膨胀土，进而完成对膨 胀土的固化，大幅度降低施工成本及施工过程对人、环境的影响。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合具体实施例，对本发明的【具体实施方式】进行详细描述，但应当理解本发 明的保护范围并不受【具体实施方式】的限制。
[0014] 实施例1
[0015] -种膨胀土改良剂，按重量百分数计包括以下组分：十八水硫酸铝33%，氯化铁 18 %，十六烷基三甲基溴化铵20 %，聚丙烯酰胺1 %，聚合氯化铝20 %，九水合硅酸钠8 %。
[0016] -种膨胀土改良剂的使用方法，包括以下步骤：
[0017] (1)按质量份数将十八水硫酸铝、氯化铁、十六烷基三甲基溴化铵和聚合氯化铝和 九水合硅酸钠混合均匀，再加入混合物总重量20?30倍的水稀释，搅拌均匀后，直接喷洒 在膨胀土上；
[0018] (2)称量所需质量份的聚丙烯酰胺，加入聚丙烯酰胺重量20?30倍的水稀释，搅 拌均匀后，直接喷洒在膨胀土上，养护固化后的膨胀土即可。
[0019] 实施例2
[0020] 与实施例1的不同在于，使用的膨胀土改良剂，按重量百分数计包括以下组分： 十八水硫酸铝70 %，氯化铁9 %，十六烷基三甲基溴化铵8 %，聚丙烯酰胺0. 1 %，聚合氯化 错9 %，九水合娃酸纳3. 9 %。
[0021] 实施例3
[0022] 与实施例1的不同在于，使用的膨胀土改良剂，按重量百分数计包括以下组分： 十八水硫酸铝55%，氯化铁10%，十六烷基三甲基溴化铵13%，聚丙烯酰胺0.5%，聚合氯 化铝16 %，九水合硅酸钠5. 5 %。
[0023] 实施例4
[0024] 与实施例1的不同在于，使用的膨胀土改良剂，十八水硫酸铝50%，氯化铁10%， 十六烷基三甲基溴化铵15%，聚丙烯酰胺1%，聚合氯化铝19%，九水合硅酸钠5%。
[0025] 实施例5
[0026] 与实施例1的不同在于，使用的膨胀土改良剂，十八水硫酸铝60%，氯化铁11%， 十六烷基三甲基溴化铵12%，聚丙烯酰胺0. 5%，聚合氯化铝10%，九水合硅酸钠6. 5%。
[0027] 检测经本发明膨胀土改良剂和SPP液态稳定剂处理原土样后的各项指标，如表2 所示。
[0028] 其中，SPP液体稳定剂为加拿大Con-Aid公司提供的Con-Aid稳定剂，其浓缩液为 一种半透明、深红色、无味的液体，主要的物理化学性质表1所示：
[0029] 表I :Con_Aid稳定剂主要的物理化学性质
[0030]
【权利要求】
1. 一种膨胀土改良剂，其特征在于，按重量百分数计包括以下组分：十八水硫酸铝 33 %?70 %，氯化铁5 %?18 %，十六烷基三甲基溴化铵8 %?20 %，聚丙烯酰胺0. 1 %? 1%，聚合氯化铝8%?20%，九水合硅酸钠3%?8%。
2. 根据权利要求1所述的膨胀土改良剂，其特征在于，按重量百分数计包括以下组分： 十八水硫酸铝50%?60%，氯化铁8%?15%，十六烷基三甲基溴化铵10%?15%，聚丙 烯酰胺0.5%?1%，聚合氯化铝10%?15%，九水合硅酸钠5%?8%。
3. 根据权利要求2所述的膨胀土改良剂，其特征在于，按重量百分数计包括以下组分： 十八水硫酸铝55%，氯化铁10%，十六烷基三甲基溴化铵13%，聚丙烯酰胺0.5%，聚合氯 化铝16 %，九水合硅酸钠5. 5 %。
4. 一种根据权利要求1所述膨胀土改良剂的使用方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 按质量份数将十八水硫酸铝、氯化铁、十六烷基三甲基溴化铵和聚合氯化铝和九水 合硅酸钠混合均匀，再加入混合物总重量20?30倍的水稀释，搅拌均匀后，直接喷洒在膨 胀土上； (2) 称量所需质量份的聚丙烯酰胺，加入聚丙烯酰胺重量20?30倍的水稀释，搅拌均 匀后，直接喷洒在膨胀土上，养护固化后的膨胀土即可。
【文档编号】C09K103/00GK104498048SQ201410720946
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月1日 优先权日:2014年12月1日
【发明者】熊德元, 魏祥波, 张信贵 申请人:广西大学