鐵路路基土壤防凍劑的製作方法
2023-09-23 01:52:50
專利名稱：鐵路路基土壤防凍劑的製作方法
技術領域：
本發明是為防止寒冷地區鐵路路基產生「凍害」的一種土壤防凍劑。也適用於公路及其他工程中的土壤防凍。至今為止，國內尚沒有能為鐵路路基防凍所廣泛採用的土壤防凍劑。
鐵路路基凍害是寒冷地區鐵路線路上病害中數量大、分布廣、又嚴重危及行車安全的病害。所謂「凍害」，即路基中含有不透水土壤，或有局部積水及地下水位較高的地段，在冬季負溫度下，土壤孔隙水結冰薄膜水聚集，致使土體凍脹，春融時沉落，從而造成軌面的不平順，這種現象的線路病害統稱為「凍害」。為了保證行車安全，現行的整路措施是使用木製墊板將凸凹不平的軌面墊平，為此，我國鐵路每年要消耗數萬立方的木材以及大量的勞動力。儘管如此，也不可能完全及時地消除凍脹所引起的軌面不平順。
為了預防「凍害」的產生，我國鐵路現行採用食鹽(NaCl)作為土壤填加劑以提高土壤耐負溫度能力，也曾少量試用過各種有機、無機材料
化工付產品作為土壤填加劑。因此都是代用品，所以不能滿足鐵路預防凍害的技術要求。
食鹽(NaCl)作為防凍材料主要的弊端是，經測試食鹽在路基土壤中的溶解濃度為波美Be10～12度，耐負溫度能力為-13℃～15℃，不能滿足-35℃～40℃的技術要求，防凍效果較差。再加之工業用鹽雜質多、顆粒大，不得不使用幹鋪法，在雨季前(5～6月份)扒開鐵路道床石碴，把食鹽鋪於路基上，依靠天然降雨溶化滲透，雨量少則難溶，雨量大則流失，有的結成大塊，數年不溶，防凍效果很差。另外，食鹽是化工重要原料，近幾年來食鹽已很緊張，價格提高，不可能再作為路基防凍填加劑，因此，鐵路路基防凍工作基本停頓。
本發明的任務就是針對鐵路路基「凍害」的特點，提供一種對比食鹽易溶、易滲、施工方便、耐負溫性能強的土壤防凍劑。也適用於公路及其他工程中的土壤防凍。
本發明的任務是用以下方式實現的鐵路路基凍害產生的根本原因是路基中不同類型的土壤含水量不同，孔隙水結冰，伴隨體積增加，析冰作用不均勻脹起造成軌面不平順。
在標準大氣壓下自由水的結冰溫度為0℃，當水含鹽類的濃度增加時，冰點隨之降低。因此，本發明的任務是要提高路基土壤孔隙水中含鹽類的濃度，以及提高不透水土壤的透水性，實現的方式採用比食鹽(NaCl)溶解度大的物質，按重量百分比計算氯化鉀(KCl)、氯化鎂(MgCl2)、氯化鈣(CaCl2)、硫酸鎂(MgSO4)、120目以上細度的食鹽(NaCl)等五種物質共佔80%，再配以對粘土有固結作用的矽酸鈉(Na2SiO3)10%，並能減少溶液流失，採用對粘性不透水土壤有分散作用的三聚磷酸鈉(Na3PO4)34%四偏磷酸鈉(Na4P4O12)3%六偏磷酸鈉(Na6P6O18)3%。上述物質按上述重量百分比配製的土壤防凍劑，能使土壤孔隙水含鹽濃度達Be25度，使土壤耐負溫度-35℃～40℃，並且易溶、易透、不易流失，能夠有效防止路基含水量大造成的「凍害」，又能有效防止由於不透水土壤造成的「凍害」，由於易於溶解，可使用溼鋪法進行施工，不受季節和降雨量的限制。只要在土壤結凍前較長段時間內，將固體防凍劑溶於水中Be30度，直接從石碴道床的頂面澆注。
該發明土壤防凍劑的生產方法，結合附圖
工藝流程作進一步描述。
①用蒸發器將自然蒸發為濃度Be12度海水濃縮為Be30度液體。②用冷卻器將Be30度液體中晶析出食鹽(NaCl)。③將提取鹽後液體再進入蒸發器濃縮液體為Be25度。④將Be25度液體冷卻晶析出氯化鎂、氯化鈣、氯化鉀、硫酸鎂及剩餘食鹽的混合物質。⑤取混合物質重量比的80%，與4%的三聚磷酸鈉、各3%的四偏磷酸鈉、六偏磷酸鈉10%的矽酸鈉混合攪拌。⑥用裝袋機將上述混合物用塑膠袋包裝。
權利要求
1.一種由多種有機和無機鹽類組成的易溶、易滲、耐負溫度性能強的固體鐵路路基土壤防凍劑，其主要的特徵是氯化鉀(KCl)、氯化鎂(MgCl2)、氯化鈣(CaCl2)、硫酸鎂(MgSO4)120目細度以上的食鹽(NaCl)，五種物質共佔重量百分比80%、矽酸鈉(Na2SiO3)10%、三聚磷酸鈉4%、四偏磷酸鈉3%、六偏磷酸鈉3%、混合組成的固體物質。
2.按權利(1)規定的土壤防凍劑，其特徵是由附圖(1)至附圖(6)的生產工藝所獲得的。
3.按權利(2)規定的生產工藝流程，其特徵是用濃縮海水，經提食鹽後用晶析方法同時獲得氯化鉀、氯化鎂、氯化鈣、硫酸鈉、120目以上的食鹽的混合物。
4.按權利(3)規定的混合物是按重量比80%使用的，再使用10%矽酸鈉及無機物質4%的三聚磷酸鈉，3%的四偏磷酸鈉、3%的六偏磷酸鈉混合攪拌。
全文摘要
本發明提供一種新型鐵路路基土壤固體防凍劑及生產這種防凍劑的工藝流程。防凍劑是由無機物氯化鉀、氯化鎂、氯化鈣、硫酸鎂、120目細度食鹽、矽酸鈉、有機物三聚磷酸鈉、四偏磷酸鈉、六偏磷酸鈉，按一定比例經一定工藝方法合成，使用原料成本低、生產工藝簡單，生產過程中不需用貴重專用設備。
文檔編號C09K3/18GK1056702SQ9010374
公開日1991年12月4日 申請日期1990年5月20日 優先權日1990年5月20日
發明者沙秉武, 強殿明 申請人:沙秉武, 張殿明