[发明专利]基于树脂基复合材料的膨胀土加固方式

说明书

本发明提供一种基于树脂基复合材料的膨胀土加固方式，包括以下步骤：称取膨胀土和水泥混合均匀，然后依次加入玻璃纤维、环氧树脂和固化剂，搅拌，得到混合浆体；将所述混合浆体放入模具中，压实、密封，静置后脱模、养护，即得到加固后的膨胀土。本发明提供的膨胀土加固方式改善了原状膨胀土的本身性质，经加固后的膨胀土可以作为一种新型建筑材料应用于基础工程、边坡加固工程中。

技术领域

本发明涉及勘探岩土建筑领域，尤其涉及一种基于树脂基复合材料的膨胀土加固方式。

背景技术

在我国各类基础设施建设过程中，膨胀土地基内经常出现边坡失稳及结构基础变形问题，这些问题的出现很大程度上归结于膨胀土容易受季节和湿度周期性变化的影响，在结构物地基出现反复胀缩行为，从而导致基础及上部结构出现破坏。为了消除膨胀土胀缩性能的不利影响，人们在改善膨胀土胀缩性能方面做过很多努力，最为普遍的加固方式是通过掺石灰、水泥来改善膨胀土的胀缩特性，而近十年来，人们也尝试用粉煤灰、甘蔗渣灰、谷壳灰、棕椰纤维、聚丙烯纤维、地毯纤维、钢渣、硅粉等各种工业废料副产品进行改善和加固处理膨胀土，也取得了一些研究进展。尽管通过添加石灰、水泥、钢渣、纤维等工业副产品在一定程度上可以对膨胀土改性处理，但是改良后土体仍然是松散体结构，孔隙率较高，在环境干湿循环和水力侵蚀影响下，一旦处治层失效就会导致石灰、粉煤灰控制膨胀的有益影响消除。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于树脂基复合材料的膨胀土加固方式，利用本发明提供的加固方式处理后的膨胀土的自由膨胀率降低了80％左右。

本发明提供一种基于树脂基复合材料的膨胀土加固方式，包括以下步骤：

步骤S1，称取膨胀土和水泥混合均匀，然后依次加入玻璃纤维、环氧树脂和固化剂，搅拌，得到混合浆体；

步骤S2，将所述混合浆体放入模具中，压实、密封，静置后脱模、养护，即得到加固后的膨胀土。

进一步地，步骤S1中，所述固化剂选用聚酰胺650。

进一步地，步骤S1中，所述玻璃纤维选用玻璃纤维粉，玻璃纤维粉的纤维直径为9-13μm，长径比为5:1，粒度为300-400目。

进一步地，步骤S1中，所述玻璃纤维选用长度为2-4cm的短切玻璃纤维。

进一步地，步骤S1中，搅拌的过程为先以30r/min的转速均匀搅拌3min，再以50r/min的转速均匀搅拌2min。

进一步地，步骤S1中，环氧树脂与膨胀土的质量比为0.6-1.2:1，水泥与膨胀土的质量比为0.1-0.6:1，玻璃纤维与膨胀土的质量比为0.05-0.2:1，环氧树脂与固化剂的质量比为1:0.8。

进一步地，步骤S2中，养护的过程为在25℃的水箱中养护28天。

进一步地，加固后的膨胀土的自由膨胀率为15.2-25.0。

本发明提供的膨胀土加固方式通过向膨胀土中加入环氧树脂，膨胀土颗粒被环氧树脂包裹，形成了一种多孔隙结构，环氧树脂和膨胀土颗粒中的物质在土中发生聚合反应，经历链的引发和不断增长等过程，最终形成不溶于水的立体网状高分子凝胶体，土颗粒被强度高、塑性好的高分子有机链包围，形成一个立体网结构，正是由于这一结构的存在，提高了土颗粒间的黏接强度，宏观表现为土的强度提高。此外，有机网状高聚物凝胶体是一种憎水材料，可有效降低土中水的渗入和渗出，促进膨胀土的固化；固化剂通过包裹、机械咬合等物理作用提高土颗粒间的黏接作用。

本发明提供的膨胀土加固方式改善了原状膨胀土的本身性质，经加固后的膨胀土可以作为一种新型建筑材料应用于基础工程、边坡加固工程中。

附图说明

图1是本发明一种基于树脂基复合材料的膨胀土加固方式的流程示意图。