[发明专利]一种提高无机胶凝固沙砖抗压强度的方法

说明书

技术领域

本发明属于沙漠治理领域。更具体的说是一种提高无机胶凝固沙砖抗压强度的方法。

背景技术

本领域的技术人员通过对天然砂岩的结构，以及沙漠沙的性能和特点的研究，提出了“以沙治沙”的构想，即以沙漠沙为骨料，采用硅酸盐的水溶液为胶凝剂，通过添加各种不同的无机固化剂来制备一种具有一定强度、良好的耐候性能、施工便利、成本低廉且环境友好的无机胶凝材料，土壤固化剂的激活组分还会以不同方式渗入颗粒内部，与黏土矿物发生物理化学反应，形成水铝酸盐、含水硅酸盐等胶凝物质，使黏土颗粒表面产生不可逆凝结硬化。使其具有水稳性和强度稳定性。同时，土壤固化剂的某种成分可代换土体中凝聚能力低的离子，降低动电电位，促使黏土颗粒凝聚，同时使电解质浓度增加，胶粒双电层减薄，均有利于颗粒凝聚。土壤固化剂的主要水化产物及其与黏土矿物反应的生成物，均能牢固地胶结分散的土壤颗粒，建立空间网状结构，使之成为一个具有较高强度的整体。

本发明人经多年的研究已申请了名称为芯型绿化砖固化层及其制备方法的专利申请，在该申请的文件中重点描述了试样的抗压强度与膨润土和沙子比例有关，通过测试其抗压强度发现M沙∶M膨润土＝3∶1时，抗压强度最高与普通不参入膨润土的方法相比可达到节约成本的效果。但随着研究的不断深入，本申请人进一步实验发现：胶凝剂浓度对无机胶凝固沙砖的抗压强度有很大的影响。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种提高无机胶凝固沙砖抗压强度的方法，它是将12kg沙漠沙粒与450mL-1800mL胶凝剂充分混合，模压成型后喷洒＞97.0％的1-2mol/LAlCl₃·6H₂O溶液溶液，然后将其全部浸泡到AlCl₃溶液中进行固化5min，室温养护7天。

本发明所述的胶凝剂为水玻璃溶液。水玻璃用量为450mL，600mL/，750mL，900mL，1050ml，1200mL，1350mL，1500mL，1650mL，1800mL。优选的水玻璃用量为1050mL、1200mL或1500mL。更加优选的水玻璃用量为1200mL或1500mL。

通过设计实验研究水玻璃含量对无机胶凝固沙砖的影响，结合固化材料的耐水性、成本问题，以及野外施工的可操作性，实验中决定采用工业氯化铝溶液为固化剂，并将试样的养护温度都定为室温。

对于固沙材料来说，其抗压强度是其最为重要指标之一，因为绿化砖起到的作用是防风保水，更高的抗压强度可以更好的防止风力吹蚀，过小的话由于长期的风力吹蚀会使绿化砖损坏。所以考虑水玻璃用量对胶凝材料抗压强度的影响。采用不同成型方式时水玻璃含量对无机胶凝材料固化强度的影响测试结果，手工成型制备胶凝材料实验数据如下，见表1-1，2-2：

表1-1  第一次测量数据