無機膠凝土體改性劑及其使用方法
2023-09-13 03:59:05
無機膠凝土體改性劑及其使用方法
【專利摘要】本發明提供了一種無機膠凝土體改性劑及其使用方法，主要採用納米二氧化矽、鋁粉、鐵粉及三聚磷酸鈉等成分製成。本發明的土體改性劑是水硬性膠凝材料，可代替傳統水泥、砂漿及混凝土，能將普通黏土膠結成密實高強度板塊，穩定性高且成本低，可施用對象廣泛。
【專利說明】無機膠凝土體改性劑及其使用方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種土體改性劑，具體的涉及一種用於軟基處理的土體改性劑及其應 用方法。 技術背景
[0002] 國外對於改性土的研究和應用，從20世紀初就開始了。一些經濟發達國家在興 建道路、港口、機場等工程時，採用石灰、水泥等對土體進行改性，都取得了良好的效果，但 在長期的土體改性工程中，人們逐步認識到，採用傳統的水泥、石灰、粉煤灰等材料存在明 顯的不足，滿足不了工程建設發展的需要，主要表現在：改性土強度形成緩慢，早期強度低， 影響施工進度；改性土幹縮大、易開裂、水穩性差；水泥改性土受土體類別限制較大，對塑 性指數高的粘土、有機土和鹽漬土改性效果差，甚至沒有改性作用。
[0003] 由於我國土體性質複雜多變，引進的土體改性技術很難適應各種土體類型的要 求。目前，開發性能優異的土體改性材料是國內外工程界積極探索的方向。研究、開發適合 我國土體性質的新型改性劑改性土技術必能帶來重大的經濟效益和社會效益，推動我國改 性土技術的發展，擴大我國改性土技術的應用範圍和使用規模。
【發明內容】
[0004] 本發明目的在於提供一種用於軟基處理的土體改性劑及其應用 方法。
[0005] 為了實現上述目的本發明採用如下技術方案： 一種無機膠凝土體改性劑，其特徵在於，含有以下組分：納米二氧化矽、鋁粉、鐵粉 及三聚磷酸鈉混合配製而成，所述的納米二氧化矽、鋁粉、鐵粉及三聚磷酸鈉的質量比為 (4?6) : (2?3) : (1 ?2) : (1 ?2)。
[0006] 所述的無機膠凝土體改性劑的使用方法，其特徵在於：將無機膠凝土體改性劑 和需要改性的土體混合，然後再加入適量的水混合均勻，再將土體壓實成型後微波輻射 3-5分鐘即得到土體改性建築材料，所述的無機膠凝土體改性劑、土體、水的質量比=(1-2): (95-99):(16-18)。
[0007] 本發明中的土體改性劑混合入土體後，添加一定量的水分，納米二氧化矽與鋁粉、 鐵粉中的活性組分及土體成分互相反應，使粘土顆粒表面形成凝結硬化殼，三聚磷酸鈉進 入土體顆粒內部，與土體中的礦物組分發生物理化學作用，形成膠凝物質，使粘土顆粒表面 產生不可逆的凝結硬化。固化後的粘土具有水穩定性和強度穩定性。分散土體系的主要結 構連結是靠礦物與膠結物界面上的化學力實現的，層狀矽鋁酸鹽自身建立空間網狀結構； 鋁粉、鐵粉的主要水化產物以及其與粘土礦物反應的生成物，均屬上述膠結物之一，能牢固 地膠結分散的土壤顆粒，使之成為一個具有較高強度的整體。另外，反應生成極性水分子及 Off,進入土體顆粒內部空穴,使土體分散，比表面積增加，同時，電解質濃度增加,膠粒雙電 層減薄，顆粒亦趨於凝聚。
[0008] 本發明的有益效果： (1) 本發明本身對環境不造成汙染，並具有容易在土體中分散的性能，施工工藝簡便； (2) 改性劑可代替傳統水泥，提高水穩定性能，並將土體轉化成堅實版塊，可廣泛用於 道路工程領域； (3) 本改性劑的施用對象廣泛，粉砂、黏土、淤泥、礦渣及建築廢棄物均有效，有利於環 境保護。
[0009] 為了更好的理解本發明，通過以下實例進行說明： 實施例： 納米二氧化矽、鋁粉、鐵粉及三聚磷酸鈉以一定質量比混合，得到土體改性劑。土體改 性劑與土體混合，調整添加水量達到最佳含水率17%，製備成直徑為60_的土壤試件，壓實 度為96%，採用液壓式萬能試驗機測定無側限抗壓強度，土體試件組成配比如表1所示，抗 凍性測試結果如表2所示。
[0010] 表1 土體試件組成配比
【權利要求】
1. 一種無機膠凝土體改性劑，其特徵在於，含有以下組分：納米二氧化矽、鋁粉、鐵粉 及三聚磷酸鈉混合配製而成，所述的納米二氧化矽、鋁粉、鐵粉及三聚磷酸鈉的質量比為 (4?6) : (2?3) : (1 ?2) : (1 ?2)。
2. 根據權利要求1所述的無機膠凝土體改性劑的使用方法，其特徵在於：將無機膠凝 土體改性劑和需要改性的土體混合，然後再加入適量的水混合均勻，再將土體壓實成型後 微波輻射3-5分鐘即得到土體改性建築材料，所述的無機膠凝土體改性劑、土體、水的質量 比=(1-2) : (95-99):(16-18)。
【文檔編號】C04B12/02GK104211315SQ201410409226
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月19日 優先權日:2014年8月19日
【發明者】葛九敢, 江建坤, 付輝, 李健 申請人:安徽紅太陽新材料有限公司