[发明专利]土壤改性剂

说明书

本发明涉及到通过稳定土壤铺筑路基的范畴。

道路、场地（运动场、游戏场、飞机场、停车场等）铺筑中，常常因施工地的土质不够稳定，尤其是粘性土壤，被雨淋水浸后膨胀变软、塑性增加，其抗压强度下降后而导致路面损坏。

对于土壤的稳固处理一般有用石灰、水泥来稳定土壤地基，也可用硫酸、磷酸作为处理剂，以改变土壤的酸碱度而使土壤板结，以增强承载力。上述土壤的稳固方法简单，费用低廉，但不适于南方多雨及地下水位高的地区。

专利号SU1357499，JP49-8048，SU1298237的土壤稳固剂，它们基本上用丙烯酸、丙烯酸同系物、尿醛、树脂类组合物、聚硅氧烷类组合物、酚醛树脂类组合物等。这些高分子树脂聚合为水分散型乳液或者以树脂单体加交联剂，促进剂混合后成为不溶于水的聚合物。无论是水乳液还是不溶于水的聚合物，它们都以高分子膜粘结土壤颗粒而成为粘固体。其机械强度好、坚固、稳定、可以完全阻止水渗透。但费用昂贵，一般地只运用在隧道开掘中出现的漏水、渗水、砂石崩塌、建筑物地基下沉等特殊情况的处理。如果作为修筑道路的路基的稳固剂，经济上是难以承受的。

本发明的目的在于提供一种土壤改性剂，它是一种用阴离子表面活性剂和高碳脂肪酸构成的化学组合物，与土壤中的阳离子结合后消除土壤颗粒的吸附水，再通过机械碾压后即成为稳定的路基或路面。

本发明的另一目的在于提供一种土壤改性剂的制备方法。

本发明的技术方案是以如下方式实现的：

本发明由烷基苯磺酸、聚硅氧烷羧酸、聚丙烯酸、脂肪酸、聚忆烯醇、水组成，其重量百分比：

烷基苯磺酸：    8～12%

聚硅氧烷羧酸：    2～5%

聚丙烯酸：    3～5%

脂肪酸：    2～7%

聚乙烯醇：    3～6%

水：    70～85%

各组份总和：100%

其中：烷基苯磺酸：   可选用碳链12～碳链18

聚硅氧烷羧酸：   可选用平均分子量300～500

脂肪酸：   可选用碳链12～碳链18

聚丙烯酸：    可选用聚合度900～1500

聚乙烯醇：   可选用聚合度1700～2000

配制时：先将聚乙烯醇投入搅拌锅加冷水，然后加热使之溶解，并不停进行搅拌，当升温80℃～100℃，待聚乙烯醇完全溶解后停止加温，这时继续搅拌并依次投入脂肪酸、烷基苯横酸，待混合均匀后，最后投入聚硅氧烷羧酸、聚丙烯酸，并补充水至所需量继续搅拌均匀后成为有一定粘度的白色乳状酸性液体，其PH值2～5。

由于土壤是由直径大小不同的矿物颗粒组成的，主要成分是硅酸盐，金属元素呈阳离子状态在电平衡原理的作用下，呈电负性的（OH）羟基就会被吸附在阳离状态的金属元素附近而形成了包围土壤颗粒的吸附水，由于水膜阻止了颗粒的靠近，颗粒就象悬浮在水膜中，这就使粘土在吸收水后呈现出可塑性，而这种可塑性正是修筑道路时必须要克服的，本发明中的阴离子表面活性剂，如烷基苯磺酸、聚硅氧烷羧酸、聚丙烯酸、脂肪酸的阴离子与土壤中的阳离子形成了缔合，上述有机酸基团一端的疏水基排斥掉土壤微料表面的吸附水，起到了对土壤改性的作用。改性后的土壤由于除掉了吸附水层、在机械的碾压作用下，土壤颗粒间距很容易缩小而产生聚集，结成稳固的土层。

本发明的优点和积极效果如下：

经本发明处理的粘土密度可提高3～10%，抗压强度提高20～40%。其承载力和抗水性可与水泥稳定土相比，基本上满足了道路基层或简易路铺设的要求。且建造成本低。如处理土层20厘米厚，每平方米费用仅1～2.50元;用作高等级公路基层改造可节省费用;用作经济型公路比传统方式所建公路行驶性能好、维修费用少。特别对加快山林、乡村经济公路（价廉）建设、改变那种雨天泥泞、晴天尘土飞杨的道路有着重要的作用。

实施例1：首先取土作土样分析，然后按下面组份（重量百分比）配制。以测定土壤的PH值，其测定的PH值应小于7时才可以用本发明。

16烷基苯磺酸    12%

聚硅氧烷羧酸（平均系数500）    3%

聚丙烯酸（聚合质900）    3%

聚乙烯醇（聚合度1750）    5%

硬脂酸    5.5%

水    71.5%