[发明专利]一种抗冻融土壤固化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种抗冻融土壤固化剂及其制备方法，以100重量份的原料计，该抗冻融土壤固化剂包括：水性环氧改性乳化沥青35‑65；阴离子表面活性剂10‑40；固化剂2‑5；水玻璃3‑10；无机盐1‑10；多元醇2‑10；孔隙封闭剂0.5‑2；水10‑30。本发明的抗冻融土壤固化剂可提升土壤固化物的耐水稳定性和抗冻融性，该土壤固化剂还具有加工工艺简单、应用便捷、凝结时间快、耐水性好、结合强度高，对不同土壤的普适性优等特点。

技术领域

本发明涉及土壤固化剂技术领域，特别涉及一种抗冻融土壤固化剂及其制备方法。

背景技术

随着我国基建的大力发展，而在国内传统工程建设中多以沙石、水泥、石灰作为基料，每年大量的矿山资源被过度开采，污染环境，不利于社会的可持续发展。

近年来，通过固化土壤、矿渣替代普通沙石的方法成为路基建设的新趋势，一方面无用土壤本身属于建筑垃圾，将其替代沙石根据经济优势，另一方面也减少了环境破坏。因此，土壤固化技术越来越受到市场的关注。在绿色发展理念的大环境下，土壤固化剂获得飞速发展，而市场常见的主要由以下几种：1)以水泥、石灰为代表传统无机土壤固化剂；2)以磺化油为代表的离子型土壤固化剂；3)以高分子化合物反应为主的复合型土壤固化剂。不同的土壤固化剂在提高土壤固化强度、水稳定性、抗裂、抗冻及耐久方面都发挥了不同的效果。

我国属于南北地域辽阔，四季气候温差变化极大，尤其是在黄河以北以及中西部的几大高原上的秋冬季，常年温度低于0℃以下，全国约一半的地方土层会遇到冻融问题，这为当地土壤固化技术的使用造成极大困难，为提高土壤固化剂在全国各地的普及，抗冻融型土壤固化剂的研发也变得十分必要。

普通土壤固化剂不耐冻融的主要原因在于：1)形成的固化土壤材料因自身材料原因，不耐低温，在低温状态下变脆，强度损失严重，出现冻融塌缩开裂问题；2)固化后土壤材料外层具有丰富的孔隙，导致其吸水率极高，在低温状态，水结成冰，体积膨胀，导致出现开裂等问题。

公开号为CN109053096A的中国专利文献公开了一种由水泥、无水硅酸钠、减水剂和玄武岩短纤维组成的一种苏打盐碱土抗冻裂型固化剂，经测试，其强度可达12-15MPa，抗渗系数达到10^-6-10^-7cm/s，抗冻融循环次数达到F80-F100，产品抗冻性能极佳，该专利主要采用加入玄武岩纤维的方式，提高土壤固化物的内聚强度，以抵御冻融的侵袭。

公开号为CN112226233A的中国专利文献公开了一种包含20-30份分散剂，1-2份盐类化合物，3-6份生物酶，0.1-0.4份小分子醇，60-80份溶剂的土壤固化剂，在土壤固化体系中，盐类化合物、生物酶以及溶剂相互作用，可与土颗粒之间紧密交联，反应生成物可充分填充颗粒间的孔隙，有利于抗冻性性能，抗压强度、耐水稳定性等性能的提升。该技术方案即为通过密封土壤孔隙较少固化土样的吸水率来提升其抗冻融性能。

发明内容

本发明提供了一种抗冻融土壤固化剂及其制备方法，该抗冻融土壤固化剂可提升土壤固化物的耐水稳定性，该抗冻融土壤固化剂还具有加工工艺简单、应用便捷、凝结时间快、耐水性好、结合强度高、对不同土壤的普适性优等特点。

本发明采用的技术方案是：

一种抗冻融土壤固化剂，以100重量份的原料计，包括：

本发明在土壤固化剂体系内引入大量水性环氧改性乳化沥青，水性环氧改性乳化沥青在土壤中固化形成网络交联结构，使得土壤固化物在低温零下18℃下不变形、不开裂，具有极高的强韧性和耐寒性；同时，本发明的抗冻融土壤固化剂中添加的多元醇、孔隙封闭剂、表面活性剂可提升土壤固化物的耐水稳定性。本发明的抗冻融土壤固化剂还具有加工工艺简单、应用便捷、凝结时间快、耐水性好、结合强度高、对不同土壤的普适性优等特点。

优选的，以100重量份的原料计，所述的抗冻融土壤固化剂包括：