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高分子水溶性土固化劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-6-22 12:09:46 |
通過傅立葉變換紅外光譜(FTIR)等分析測試手段就高分子水溶性土固化劑對土體耐水性能的改善及其作用原理作了研究。
試驗證明由高分子水溶性土固化劑應用于粘土含量較高的軟土土體處理時，可有效改善土體耐水性，拓寬了高分子水溶性土固化劑在土木工程中的應用領(lǐng)域。
用粘土作為建筑材料具有原料廣泛、成本低廉等優(yōu)點，國內(nèi)外已有較長的應用歷史，廣泛地應用于公路、街道、機場等地面工程中，同時在動力和水利工程的構(gòu)筑物上亦得到了廣泛的應用。但由于自然粘土本身強度低，水穩(wěn)定性差，其應用范圍受到限制。
土固化劑是一種性能優(yōu)良的粘土外加劑，是由多種無機或有機材料配制而成的水硬性膠凝材料，以專固土體為特性。它與土混合后通過一系列物理化學反應，可產(chǎn)生膠結(jié)土粒、填充孔隙等作用，將松散土體轉(zhuǎn)為致密的膠凝材料，可較大幅度提高土的強度、耐久性等性能，現(xiàn)已被廣泛應用于市政、交通等工程。
在水利工程中，在提高粘土強度的基礎(chǔ)上，如何改善其水穩(wěn)定性已經(jīng)成為建筑行業(yè)上迫切需要解決的問題。傳統(tǒng)無機固化劑具有較強的堿性，應用于水利工程，易對水源造成不同程度的污染，環(huán)保性能較差。
高分子水溶性土固化劑是近年來土固化劑行列中的新興產(chǎn)品，不但具有傳統(tǒng)固化劑的土固化性能，而且由于其水溶性使它能與環(huán)境相容，無污染，環(huán)保性能較好。本文試驗并討論了高分子水溶性土固化劑對土體耐水性能的改善，并對其原理做了探索。
試驗使用XF-1型及RT-12型高分子水溶性土固化劑，PH值均為7167左右，均加水稀釋至固含量為0.27%。
試驗用自然土樣取自安徽建筑工業(yè)學院自然粘土，液限為3710%，塑限為1915%，屬重粘土，最佳含水率為1517%，最大干密度為1914g/cm3。為了考察高分子水溶性土固化劑與不同土體分子之間的相互作用，我們對自然土樣加六偏磷酸鈉水溶液離心分離，取懸浮液干燥粉碎得純粘土部分—蒙脫土:取沉淀，干燥粉碎得石英砂。
二乙基甲苯二胺(DETDA)是聚氨酯彈性體以及環(huán)氧樹脂的芳香族二胺固化劑，用于澆注、涂料、RIM及膠黏劑，也是聚氨酯及聚脲彈性體的擴鏈劑。
試驗用含鈣土樣為上述蒙脫土或石英砂加土樣質(zhì)量3%CaO。試驗儀器。紅外光譜測試在北京第二光學儀器廠生產(chǎn)的WQF-300型傅立葉變換紅外光譜儀上進行(分辨率1cm-1，掃描32次)。試件壓實成型在15T型壓片機上進行?？箟簭姸仍囼炘赑Y-1型膨脹壓縮儀進行。
土樣經(jīng)烘干，粉碎過篩，然后分別摻入固化劑水溶液(固含量為0127%)和空白水樣，控制其含水量在1517%左右，拌料均勻，在15T型壓片機上壓至8MPa，壓實成型，自然養(yǎng)護24小時后泡水。為了探討土固化劑對蒙脫土和石英砂的固化效果，這里在PY-1型膨脹壓縮儀上進行抗壓強度試驗，并對泡水24h后未坍塌的試件泡水前后的抗壓強度相對比，計算其水穩(wěn)定系數(shù)。
抗壓強度P的計算公式為:P=C?R/A式中:C為抗壓強度系數(shù)。C=3.61N/mm;R為百分表讀量(mm);A為試樣的橫截面積(m2)。水穩(wěn)定系數(shù)μ的計算公式為:μ=PA/PB，其中PA、PB分別為試件泡水后、泡水前的抗壓強度。
空白土樣在由高分子水溶性土固化劑單獨固化或其與CaO復合固化后，飽水坍塌時間延長，試件水穩(wěn)定性明顯改善。特別是復合固化后的土體更是顯示出優(yōu)異的耐水性。 蒙脫土和石英砂分別經(jīng)高分子水溶性土固化劑與CaO復合固化后的水穩(wěn)定系數(shù)。
在相同固化條件下，蒙脫土的水穩(wěn)定系數(shù)均比石英砂的水穩(wěn)定系數(shù)大，水穩(wěn)定系數(shù)越大，耐水性越好，說明土固化劑對蒙脫土的固化效果較好，對耐水性的改善較為明顯。即高分子水溶性土固化劑適合用于粘土含量較高的軟土處理。
譜線A為CaO紅外譜圖，譜圖中1460cm-1和1420cm-1肩峰為CaO特征紅外吸收;譜線B為Ca(OH)2紅外譜圖，譜圖中1180cm-1和1080cm-1肩峰為Ca(OH)2特征紅外吸收;譜線C-H為蒙脫土體系紅外譜圖，譜圖中3600～3700cm-1較弱尖峰為游離羥基O-H伸縮振動吸收峰，3600～3000cm-1較 強寬峰為締合羥基O-H伸縮振動吸收峰，硅酸鹽的特征紅外吸收(SiO2-3)出現(xiàn)在1030cm-1 。
文章版權(quán)：張家港雅瑞化工有限公司
二乙基甲苯二胺(DETDA) http://www.mctechserv.com
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