专利名称：土木工程用的土壤的硬化方法
技术领域：
本发明的方法适用于土木工程中的硬化土壤过程。其适用范围是除胶质泥土(0.008mm-0.001mm以上)以外的淤泥、黄土，泥土和沙土一类的混合土壤的土木工程(道路修筑、刨挖、大霸，水路，农土，军用等)，特别是我国的土壤中大部分是一般黄土，再加上大部分经风化或酸化而成为混合土。因此本发明的方法就利用这个特点，在底层的混合土上洒上两种溶液，即由有机聚合物树脂组合物的第一溶液和无机硬化促进组合物的第二溶液混合而成的组合物。首先把它们搅拌一下，然后用推土机，辗压机加压而使该土壤能达到土木工程所要求的硬度。
从前在土木工程中使土壤硬化的物质主要是由无机物质组成，因而要将土壤翻上来好几层，这样就会有一部分土壤出现陷落现象。再加上远距离输送无机物质也会加重经济上的负担。
目前道路的强度为10kg/cm2以上就符合规格。
在处理土木工程中使用的土壤的物质中，有机聚合物物质是促进硬化和防水，同时也使土壤的粒子和粒子之间产生加固反应，至使强化硬度的结固和防水性提高。
在将无机物质(速凝、胶化和特殊干燥物)和有机聚合物物质混合而形成新的有机聚合物物质的过程中。如果使用乙烯基乳胶的话，则侵水率高，耐水力弱，如果使用尿素树脂溶液的话，虽然经济性好，但是龟裂现象严重，而使侵蚀性增加。
此外，也曾将3%-6%的硫酸钙粉末或石灰等无机物用于道路施工中，但是因强度不够而未予采用。
本发明的方法克服了以上的缺点，在施工的时候，为了使现场的杂石均匀地埋在底层，先用磨光机磨匀，并把土壤压碎。然后把有机聚合物树脂组合物和无机硬化促进组合物按一定比例混合，用喷雾器均匀地喷洒，再用辗压机压几次。这样土壤内水份和化学物质就互相混合并常温下干燥。这样就省去了以前利用泥土、沙石、盐、石灰、碎石、水泥等的复杂的工程，而为工程在短时间内完成提供了新型的速凝和高强度硬化方法。
本发明的方法中所用的有机聚合物树脂组合物是以一定比例的胶状醋酸乙烯树脂和胶状丙烯酸树脂组合物为主体，还有以1∶1.5比例的酚和甲醛取制的，其中游离酚含量是6-7%，水份含量是40-50%，pH值是8-12，酚醛树脂作为补强，并把通过处理丙烯腈而得的丙烯酰胺作为补充剂。
把这些物质进行速冷，速热处理所得到的物质是具有一定柔韧性的胶状组合物。
因而在本发明的方法所用的物质与土壤中的粒子发生作用时，会强烈结合而使空气阻隔、收缩的防止、硬度加强及耐水性等性能加强。同时，也使添加的无机物质间的结合力加强。此外，本发明的方法中使用的有机聚合物树脂组合物中的主体，即丙烯酸树脂和醋酸乙烯树脂，的比例是35∶30，此主体所占的比例是65%;水溶性酚醛树脂占15%，丙烯酰胺占20%。本发明的方法所用的物质是经速冷，速热的原液，在使用时可根据实际情况将其稀释后再进行使用。
本发明的方法使用的第二溶液，即无机硬化促进组合物，所指的是把三聚磷酸钠、硅氟化钠，硫酸钠，氢氧化钠、硬脂酸钙，氯化镁等按1∶1∶2∶1∶3∶2的比例混合的组合物。这组合物可使速凝性、防水性等提高。
这些物质可以使干燥、胶化、速凝、分散性得到发挥，同时也加强硬度。
下面按使用程度来说明一下本发明的方法第一道程序(是分析土壤、测定pH值，并且用机器来处理两种化合物质的准备过程)。先把土挖20cm深，再把土块和土弄匀。理想的含水量是10%以下。如果超过了就要把余下的调整一下。
第一溶液(有机聚合物树脂组合物)要装在搅拌机中，同时要随着使喷洒机和搅拌机同时起动的机器的压力以60-100RPM的速度进行搅拌。
第二溶液的喷洒方法也同样第2程序(加压程序)第一工程完了之后要用辗压机将土壤压几次。这时两种溶液就会均匀地混在土中，会使胶化、防水、干燥、速凝等效能出现。
这种处理方法，省略了以前的复杂工序，使费用得到俭省，也使工程速度加快。
同时两种组合物与土壤中的水份结合，使陷落现象减少。
此外，本发明的把有机聚合物树脂组合物和无机硬化促进组合物同时混合的方法，解决了施工材料购买的难题。也使速凝、硬化、胶化等同时进行而得到经济上的效益。
下面以施工对象来说明发明的方法例1、松软沃土把一般黄土5000g在5mm的筛子上筛一遍，然后以含水量为8%的黄土为材料把有机聚合物树脂组合物325g洒匀，再把无机硬化促进组合物305g洒匀。经搅拌5-10分以后胶化作用开始。再把它放到土木试验用的松软机(20cm×10cm)中压一下，压力要加到4.5kg。经过20次，(90-100kg/cm2)。再把它倒出来，同时速凝，胶化，特殊干燥等性能开始起作用。测定结果，3日是18kg/cm2，7日是28kg/cm2，28日是35kg/cm2。用以前的方法得到的硬度是7日是22kg/cm2。
把这试验品在零下60℃的地方放48小时，再放到50℃的熟容器中1小时，也没有任何变化。
例2、(道路)把1m×1m×20cm的道路挖开。
把黄土在4mm的筛子上过一下，水份含量为10%的当主原料。将有机聚合物树脂组合物13kg和无机硬化促进组合物12.2kg洒匀。过7-15分钟以后胶化作用开始发生。
再用D-2弹簧辗土器辗60次，用1/2吨的推土机再来回推三次。其结果得到3日18kg/cm2，7日27kg/cm2，28日35.6kg/cm2的高强度。
例3使用20%的一般黄土和80%的沙土为试料，把含水量为7%的土筛过后得的2.7kg的土与各300g的两种组合物混合。再把它放到试验用松软土器(20cm×10cm)中，用弹簧辗土器辗40次。在常温下干燥的试料得到7日28kg/cm2，28日31.3kg/cm2的强度。
权利要求
1.土木工程用(道路修筑用、挖土用、水路、农土、军事用)的土壤的硬化方法，其特征在于依次使用由65%的丙烯酸树酯和醋酸乙烯树脂的共聚物、15%的水溶性酚醛树脂和20%的丙烯酰胺组成的有机聚合物树脂组合物的第一溶液和由3.0%的三聚磷酸钠、硅氟化钠、硫酸钠、氢氧化钠、硬脂酸钙、氯化镁的无机组合物组成的第二溶液。
2.根据权利要求1的土木工程用的土壤的硬化方法，其特征在于所用的土壤是除胶质土(0.008mm-0.003mm以上)以外的混合土壤(黄土、沙土等)，其合水量为10%以下，在添加第一和第二溶液后的最佳含水量为15%，所用的两种液体是由比例为35∶30的丙烯酸树脂和醋酸乙烯树脂的共聚物、15%的水溶性酚醛树脂和20%的丙烯酰胺组成的有机聚合物树脂组合物的第一溶液，其中水溶性酚醛树脂中的游离酚含量为6-7%，水份含量为40-50%，pH值8-12;和由三聚磷酸钠、硅氟化钠、硫酸钠、氢氧化钠、硬脂酸钙、氯化镁组成的无机组合物的第二溶液，其各成份的比例是1∶1∶2∶1∶3∶2。
全文摘要
一种土木工程用的土壤的硬化方法，此法应用包括65％的丙烯酸树脂和醋酸乙烯树脂的共聚物、15％的水溶性酚醛树脂和20％的丙烯酰胺的有机聚合物树脂组合物的第一溶液；和包括三聚磷酸钠、硅氟化钠、硫酸钠、氢氧化钠、硬脂酸钙和氯化镁的无机组合物的第二溶液。用搅拌机和喷洒机将该第一和第二溶液混合和喷洒后，用推土机和辗压机将泥土辗压即可得到适用于土木工程用的土壤硬度。
文档编号C09K17/40GK1055569SQ9010202
公开日1991年10月23日 申请日期1990年4月7日 优先权日1990年4月7日
发明者具喆会 申请人:具喆会