[发明专利]一种适用于海绵城市建设的棉秆纤维轻量土及其制备方法在审

专利信息
申请号: 201811011704.3 申请日: 2018-08-31
公开(公告)号: CN109095853A 公开(公告)日: 2018-12-28
发明(设计)人: 任文渊;杨涛;张爱军;米文静;陈涛 申请(专利权)人: 西北农林科技大学
主分类号: C04B28/04 分类号: C04B28/04;C04B38/08;C04B111/40
代理公司: 西安通大专利代理有限责任公司 61200 代理人: 范巍
地址: 712100 陕*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 棉秆纤维 轻量土 海绵 城市建设 制备 湿陷性黄土地区 透水性 原料土 轻质 重量百分比 节约资源 路基填筑 轻质材料 水泥混合 填土材料 掺入 棉秆 废弃 路基 水泥
【说明书】:

发明公开了一种适用于海绵城市建设的棉秆纤维轻量土及其制备方法。棉秆纤维轻量土是以EPS颗粒为轻质材料,与原料土、水、棉秆纤维、砂及水泥混合而成的一种轻质填土材料。各掺入材料所占原料土的重量百分比分别为:0.4%~0.8%的棉秆纤维、2%~4%的水泥、6%~12%的砂及1%~1.5%的EPS颗粒和30~50%的水。本发明所制备的棉秆纤维轻量土具有轻质、高强和一定透水性特点,同时能利用农业废弃的棉秆,有利于节约资源和保护环境。棉秆纤维轻量土既能满足海绵城市透水性的要求,又能避免湿陷性黄土地区路基湿陷的危害,是用于湿陷性黄土地区海绵城市建设路基填筑工程的良好材料。

技术领域

本发明涉及水利、土木工程使用的轻质填土材料,具体涉及一种适用于海绵城市建设的棉秆纤维轻量土及其制备工艺。

背景技术

轻量土具有轻量性、自立性、耐压性、耐久性、缓冲性、施工性、隔热性、经济性、环境性等优点,被广泛应用于软基换填、路堤填筑、扩幅填土、桥台及挡土墙等结构物背后填土、地下空间的充填等诸多工程领域。城市缺水、城市内涝及热岛效应等城市环境灾害使海绵城市应运而生,利用轻量土换填处理路基是海绵城市建设中重要的技术措施,但要求轻量土具有较强的透水性和保水性,同时还应该保证足够的强度。

已有关于轻量土的研究主要针对轻量土的轻质、高强特性开展,而满足较强透水性和保水性的海绵城市建设要求的轻量土研究尚少。一般情况下,强度与渗透性两者是矛盾关系,孔隙率越大,渗透性越好,而强度越低。轻量土的制备通常可以就地取材,其主要组分为当地的土壤,而轻量土目前难以适用于湿陷性黄土地区海绵城市建设。

发明内容

为了克服现有轻量土难以适用于湿陷性黄土地区海绵城市建设这一技术难题,本发明的目的在于提供一种适用于海绵城市建设的棉秆纤维轻量土及其制备方法。

为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:

一种棉秆纤维轻量土,该棉秆纤维轻量土包括原料土以及掺入材料,掺入材料包括原料土重量0.4%~0.8%的棉秆纤维、原料土重量2%~4%的水泥、原料土重量6%~12%的砂、原料土重量1%~1.5%的EPS颗粒及原料土重量30%~50%的水。

优选的,所述棉秆纤维轻量土是以EPS颗粒为轻质材料组分,以原料土、水、棉秆纤维、砂及水泥为胶结材料组分,并将轻质材料与胶结材料经混合而制成的一种轻质填土材料。

优选的,所述原料土的来源为黄土。

优选的,所述水泥选自普通硅酸盐水泥,所述砂选自建筑用砂。

优选的,所述EPS颗粒的粒径为1~3mm。

上述棉秆纤维轻量土的制备方法,包括以下步骤:

首先制得棉秆纤维;然后将水加入至原料土、棉秆纤维、水泥和砂的混合料中,制得胶结材料;最后将EPS颗粒与胶结材料混合,制成棉秆纤维轻量土,所述棉秆纤维、水泥、砂、EPS颗粒及水的用量依次为原料土重量的0.4%~0.8%、2%~4%、6%~12%、1%~1.5%及30%~50%。

优选的,将棉秆依次经破碎、取皮、打纤、洗涤及干燥,制得棉秆纤维。

优选的,所述棉秆纤维的制备方法具体包括以下步骤:

1.1)将棉秆于粉碎机中进行破碎,得到切断为50mm~300mm长的棉秆;

1.2)将经过步骤1.1)切断的棉秆依次经浸泡及除髓,得到棉秆皮;

1.3)将棉秆皮反复捶打,直至转变为纤维状;

1.4)经过步骤1.3)后,将棉秆皮洗涤并保留纤维部分,然后将纤维部分自然晾干。

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