[发明专利]地面灌注法

说明书

本发明涉及用二氧化硅溶胶灌注地面使地面真正坚实起来的方法，其凝胶化时间从把二氧化硅溶胶注入地面时算起为3至300分钟，具体地说是涉及适于多种地面的地面灌注法。

处于碱性范围的常用水玻璃灰浆的凝胶化时间可以调至更长，因此常用的水玻璃灰浆不被用作瞬间坚实灰浆，为了改进这一步，提出了一种新方法，在其中，将包含酸性反应剂和水玻璃，且其凝胶化时间长的二氧化硅溶胶用碱性硬化剂中和。因而调整了凝胶化时间。

在这一方法中，处于碱性范围的水玻璃灰浆的缺点只在一定程度上被克服了，但不能简捷地使凝胶化时间维持在3至300分钟，因此这一问题仍未解决。

本发明在于提供一种使用二氧化硅溶胶基灰浆的地面灌注法，其凝胶化时间可维持在3至300分钟的范围内，当灰浆与地面的土壤混合时其渗透性极好。此外，本发明致力于这样一种地面灌注法，其中主要使用这种灰浆，在灰浆中可含有一种凝胶化促进剂，因而可维持较长的凝胶化时间。

在这种二氧化硅溶胶基灰浆中，凝胶化时间维持在3至300分钟是由于灰浆的PH值已被调节到3至5的范围。然而，由于这种二氧化硅溶胶基灰浆的本质和基于碱的中和理论，很难调节这一范围内的PH值。

更具体地说，因为二氧化硅溶胶的性质，如果其PH等于或大于3，则反应剂数量的微小变化会使PH值立即升至5或大于5，因此很难维持PH在3至5的范围。

业已发现，在酸性范围，二氧化硅溶胶的凝胶化受[H⁺]/[SiO₂]ⁿ比值(以下将称之为X值)所控制。因此，凝胶化时间当然主要受二氧化硅溶胶的[H⁺]所控制，也受水玻璃的组成(SiO₂和Na₂O)和浓度的影响，凝胶化时间实际上由X值来决定。

本发明者已发现，当处于酸性范围的二氧化硅溶胶被注入土壤中时，二氧化硅溶胶本身的凝胶化时间通常明显缩短；已经清楚，当二氧化硅溶胶被注入从酸性区至碱性区的一系列土壤中时二氧化硅溶胶本身与凝胶化时间的关系，因而提供了调节X值的方法；我们还作了一种尝试，即往二氧化硅溶胶中加入一种凝胶化促进剂以使凝胶化时间维持一段长的时间，这样就完成了本发明。

因此本发明的一个目的是提供一种地面灌注法，它使用一种二氧化硅溶胶，在将它注入地面，在约3至300分钟的凝胶化时间内，能使地面真正坚实起来，因而此方法可用于多种土壤，而且在此方法中，克服了上述现有技术方法所具有的缺点。

根据本发明，为达到上述目的，提供了一种地面灌注方法，它包括将含有酸性反应剂和水玻璃的酸性二氧化硅溶胶注入到pH值为5-9.5的地面中，并使二氧化硅溶胶渗入土壤，所述二氧化硅溶胶具有X值〔H⁺〕/〔SiO₂〕ⁿ，其中〔H⁺〕代表二氧化硅溶胶中的氢离子摩尔浓度(摩尔/升)；〔SiO₂〕代表二氧化硅溶胶中的水玻璃的SiO₂摩尔浓度(摩尔/升)；而n代表二氧化硅溶胶中的水玻璃的〔SiO₂〕/〔Na₂O〕摩尔比率，这里的〔Na₂O〕代表水玻璃中的Na₂O的摩尔浓度(摩尔/升)，所述X值处于由以下四条直线包围的区域，即当二氧化硅溶胶与pH值为5的地面土壤混合时X值与凝胶化时间T(分钟)之间的关系直线lgT=0.57lgX＋0.17，当二氧化硅溶胶与pH值为9.5的地面土壤混合时X值与凝胶化时间T(分钟)之间的关系直线：lgT=0.41lgX＋2.17，对应于凝胶化时间为3分钟的X值的直线lgT=lg3，以及对应于凝胶化时间为300分钟的X值的直线lgT=2+lg3，从而确保在二氧化硅凝胶与土壤混合时，凝胶化时间在3-300分钟之间。

使用上述的根据本发明的方法，二氧化硅溶胶可以在约3分钟至约300分钟的凝胶化时间内被胶凝，这对于通过控制X值以获得良好渗透是合适的。

图1是说明X值与二氧化硅溶胶被注入土壤后的凝胶化时间之间的关系图。

现在将以优选的具体实施和附图来描述本发明。

业已发现，当含有酸性反应剂及水玻璃的处于酸性区域二氧化硅溶胶与具有表1所示各种不同PH值的土壤相混合时，所用二氧化硅溶胶的X值与胶凝化时间的关系呈现如图1所示的粗略概貌(测量温度约为20℃)。

表1

实施例号        土壤类型        PH值