R的製作方法
2023-11-04 02:19:42
專利名稱：R的製作方法
技術領域：
本發明涉及土木建築材料領域，是一種固化軟土的新材料背景技術1、前言我國幅員遼闊地質情況複雜多變，其中軟土在我國分布廣泛，給公路，鐵路，水利，工民建等建設工程帶來較大的影響和隱患，成為工程建設關鍵的問題之一。在工程建設中對軟土處理問題已經成為影響工程造價和工程使用質量的突出矛盾，解決這一問題的關鍵，是在正確認識軟土性質與危害性的基礎上，結合工程實際，合理選擇處理方法以及固化材料，使其滿足工程建設各項要求。
2、軟土的定義軟土是軟弱粘性土的簡稱。它是第四紀後期形成的海相、瀉湖相、三角洲相、溺谷相和湖沼相的粘性土沉積物和河流中沉積物，有的屬於新近淤積物。其中最為軟弱的是淤泥和淤泥質土。軟土的鑑別在國內各部門之間的沒有統一的標準。第9界亞洲地區土力學工程會議上，M.Kaman在地基總報告中將高速公路路基軟土定義為標準貫擊數小於4，無側線抗壓強度小於50KPa，含水量大於50％的粘性土和標準貫擊數小於10，含水量大於30％的砂性土統稱為軟土。
3、軟土性質與危害工程的主要原因軟土一般在靜水或緩慢流水環境中沉積而成的。土壤在水的長期作用下，顆粒逐漸變小，表面積隨之增大，這一變化過程取決於土壤中所含的礦物成分如蒙脫石、伊利石、高嶺石的吸水特性。礦物的作用使粘土顆粒表面形成一層吸附水。這層吸附水在靜電引力的作用下與礦物顆粒結合的非常牢固，形成緊密結合體，重力、較小的機械力(＜420kg/cm2)不能將其排除。軟土中還存在大量的自由水，這種水可以存在土顆粒之間的接點上，可以自由流動。軟土的形成過程決定了軟土的天然含水量高、天然孔隙大、抗剪強度低、壓縮係數高、滲透係數小、流變大等特性。不難看出軟土這些對工程不利的特性都與軟土顆粒表面上的吸附水有著密切的關係。砂、碎石是眾所周知的混凝土摻合材料，因為它有足夠的強度，還有一個重要的因素就是不吸水，顆粒表面上沒有吸附水。因此，我們認為軟土顆粒中的吸附水是導致危害工程的主要原因。解決了軟土的吸附水問題，就改變了軟土的工程性質，是研究軟土基礎處理的關鍵問題。
4、傳統固化材料的利與弊軟土的處理方法很多，歸結起來可分為化學處理、物理處理和化學、物理相結合的處理方法。用固化材料對軟土進行固化處理是一種化學處理方法。用來改變軟土的組成和土體工程性質，從而達到提高土體強度，改善土體的壓實性的目的。在工程中通常所使用的固化材料有石灰、水泥等無機結合料。這些傳統的固化材料通過水化反應與土顆粒進行化合物作用，能起到較好的膠凝作用，也能產生微量的離子與土顆粒離子進行當量交換，對於蒙脫石含量和含水量較低的一般性軟土能起到一定的作用。但是它不能從根本上解決軟土顆粒中吸附水的問題，當蒙脫石含量和含水量較高時，就會出現吸附水阻止固化膠結的進行，使固化速度減慢，固液分離，甚至出現無法實現固化現象。這樣，勢必會增大固化材料用量，提高工程造價。
發明內容
1、R-H+軟土強效固化劑的原料組成R-H+軟土強效固化劑分液體和乾粉兩種。
(1)、R-H+軟土強效固化劑(乾粉)組成如下複方強酸樹脂劑1％～5％，矽酸鹽水泥熟料50％～70％，生石膏5～15％，生石灰3％～8％，粉煤灰10％～25％。上述材料分別粉磨成粉末狀，再混合攪拌均勻。
(2)、R-H+軟土強效固化劑(液態)組成如下複方強酸樹脂劑1％～5％，活性石灰4％～6％，水89％～95％2、R-H+軟土強效固化劑的固化原理R-H+軟土強效固化劑是一種新型的複合固化材料，其中複方強酸樹脂劑[(R-SO-3H+)其中R代表樹脂的母體，-SO-3為活性基團的固定離子，H+為活性基團，可以簡寫成R-H+]，具有電解和離子交換作用，遇水電離出大量帶電離子，其中具有憎水性的陽離子與粘土礦物顆粒表面親水性的陽離子產生交換，使原來作用於土顆粒表面靜電引力被打破，吸附水的化學鍵破壞形成自由水，土顆粒由原來的親水性變成憎水性，土顆粒之間相互聚集形成較為緊密的團粒結構，表面不再具有親水特性，而具有砂粒表面特徵，為水泥熟料提供膠凝條件。矽酸鹽水泥熟料在拌入軟土中後很快與軟土中的自由水發生水化反應，生成多種含鈣水化物，水化物與粘土中的礦物進行化學反應，逐漸生成不溶於水的結晶化合物。這些結晶化合物具有膠凝作用，與土顆粒結合，膠粘在土顆粒周圍，並形成大量的纖維狀結晶充填土顆粒空隙，形成網狀結構。生石灰遇水產生大量的熱量，可吸收軟土中的水分，同時提供離子交換的鹼性環境。生石膏能吸收大量的水分，還能起到促進化合物晶體膨脹的作用，使其迅速的填充土顆粒空隙，能起到固化土密實作用。粉煤灰也可以產生少量的交換離子，在固化後期能起到增強固化土的強度。
3、R-H+軟土強效固化劑特點(1)、R-H+軟土強效固化劑中的核心材料樹脂劑的快速脫水功能，能迅速的將大量軟土顆粒表面的吸附水轉化成水化物的結構水，使膠凝材料在毫無阻力的情況下進行粘合，加快了膠結速度，加強了土顆粒之間與晶體的緊密性。在軟土含水量和蒙脫石含量高的情況下，可避免凝結之前晶體顆粒沉降，即固液分離。對含水量高的有機質淤泥、泥漿有很好的固化效果。
(2)、R-H+軟土強效固化劑中的水泥熟料、生石灰、生石膏，都具有較強的吸水特性。生石膏能促進化合物晶體的膨脹，生石灰有體積增大的特性，有利於改善土結構的密實性和增強土顆粒的聯結。使固化土具有快凝、快硬、早強、高強的特點。
(3)、R-H+軟土強效固化劑的原料；複方強酸樹脂劑(乾粉和液體)由武漢中財科貿公司生產，市場有售。其它材料可以從市場直接購得，且可利用價格低廉的生石膏、生石灰、粉煤灰，從而使成本大大降低。生產固化劑設備與工藝簡單，容易實施。
4、適用範圍R-H+軟土強效固化劑是一種複合土壤固化材料，適用於一般粘性土、過溼粘性土、各種軟土包括淤泥、淤泥質土的固結處理。可做為淺層軟土、過溼土固結處理的摻合材料；高壓旋噴樁、深層攪拌樁以及其它類型的水泥土樁的固結材料。在軟土排水固結法中，利用傳統的方法向軟土中靜壓注入R-H+軟土強效固化劑(液體)，通過離子交換的作用，可加快排水速度，能大大縮短施工工期。
實施方式1、製作工藝與生產設備先將上述原材料分別磨成粉末狀，再按配方的比例混合攪拌均勻即可。設備選用普通礦粉球磨機。
2、固化試驗試驗採用性能對比的方法進行。將R-H+軟土強效固化劑、42.5矽酸鹽水泥對同一種淤泥進行固化試驗。試驗原土土樣選用武漢東西湖區的有機質淤泥，天然含水量為145％。試樣製備方法為按擬訂的試驗計劃，根據比例分別將R-H+軟土強效固化劑、42.5矽酸鹽水泥與淤泥土攪拌均勻，按一半的數量分別裝入7cm×7cm×7cm試模內，放在振動臺振動一分鐘，再裝另一半振動一分鐘，然後將試模表面刮平，蓋上塑料布防止水分蒸發。將試模移至養護室養護，並觀察凝結狀態。兩天後脫模，繼續養護至規定的時間，檢測固化體的無側限抗壓強度，其結果如表
固化性能對比表
權利要求
1.R-H+軟土強效固化劑是一種固化軟土的新材料，其特徵是分乾粉和液體兩種。(1)、R-H+軟土強效固化劑(乾粉)組成複方強酸樹脂劑1％～5％，矽酸鹽水泥熟料50％～70％，生石膏5％～15％，生石灰3％～8％，粉煤灰10％～25％。上述材料分別粉磨成粉末狀，再混合攪拌均勻。(2)、R-H+軟土強效固化劑(液體)組成複方強酸樹脂劑1％～5％，活性石灰4％～6％，水89％～95％
2.如權利要求1所述的R-H+軟土強效固化劑，其特徵是先將上述原材料分別磨成粉末狀，再按配方的比例混合攪拌均勻即可。設備選用普通礦粉球磨機。
3.如權利要求1、2所述的R-H+軟土強效固化劑，其特徵是R-H+軟土強效固化劑是一種複合土壤固化材料，適用於一般粘性土、過溼粘性土、各種軟土包括淤泥、淤泥質土的固結處理。可作為淺層軟土、過溼土固結處理的摻合材料；高壓旋噴樁、深層攪拌樁以及其它類型的水泥土樁的固結材料。在軟土排水固結法中，利用傳統的方法向軟土中靜壓注入R-H+軟土強效固化劑(液體)，通過離子交換的作用，可加快排水速度，能大大縮短施工工期。
4.如權利要求1、所述的R-H+軟土強效固化劑，其特徵是複方強酸樹脂劑(乾粉和液體)由武漢中財科貿公司生產，市場有售。其它材料可以從市場直接購得。
全文摘要
R
文檔編號E02D3/12GK1648352SQ200410061430
公開日2005年8月3日 申請日期2004年12月27日 優先權日2004年12月27日
發明者陳永烽 申請人:陳永烽