本文介紹泥土用固化劑。
象偏硅酸與偏二硅酸等帶較少OH端基的硅酸必定易于聚合;它們只需經(jīng)歷很短時(shí)間便可由自由身結(jié)構(gòu)過(guò)渡為聚合硅酸結(jié)構(gòu)。
相鄰硅氧鏈之間的縮合交聯(lián)又形成OH基含量更低的聚硅酸就高度縮合的聚硅酸而言，在其微細(xì)顆粒之內(nèi)部，有可能接近于—Si—O—Si—鏈完全交聯(lián)，而在該顆粒外表的氧未飽和，它們?nèi)钥山邮苜|(zhì)子，從而使顆粒表面為SiOH弱酸基所覆蓋。
在粘土類(lèi)礦物硅酸鹽中上述縮合交聯(lián)及硅酸鹽表面羥基覆蓋現(xiàn)象亦存在。以下我們嘗試從紅外譜圖入手對(duì)固化土機(jī)理進(jìn)行初步分析。
360023000cm-1較強(qiáng)寬散峰為締合羧酸O2H伸縮振動(dòng)吸收峰，1600cm-1附近尖峰為締合羧酸C=O伸縮振動(dòng)吸收峰，由于締合而發(fā)生位移;1400cm-1附近強(qiáng)峰為C2N伸縮振動(dòng)吸收，為不飽和胺類(lèi)特征吸收峰。
空白土與固化土FTIR譜圖SiO2-3吸收峰位及羥基吸收峰強(qiáng)對(duì)比，SiO2-3吸收峰位數(shù)據(jù)。硅酸鹽的特征紅外吸收(SiO2-3)出現(xiàn)在1120-1000cm-1，土中游離水與硅酸鹽表面羥基或硅酸鹽表面羥基之間均能形成氫鍵，氫鍵的形成使電子云密度平均化，從而使鍵力常數(shù)空白土與固化土FTIR譜圖SiO2-3吸收峰位及羥基吸收峰強(qiáng)對(duì)比減小，頻率下降。
當(dāng)空白土樣加入CaO時(shí)，可能是由于CaO的水化反應(yīng)破壞了部分氫鍵，從而使其對(duì)硅酸鹽紅外吸收峰位的影響指數(shù)減小，吸收位置向高頻方向移動(dòng)，同時(shí)游離羥基吸收峰強(qiáng)相對(duì)增大。高分子土固化劑的固化機(jī)理推測(cè)有以下三方面:泥土用固化劑的超強(qiáng)吸水性能使不同硅氧鏈間的表面羥基縮合脫水，產(chǎn)生交聯(lián)，固化土體。
二乙基甲苯二胺(DETDA)
Cas號(hào)：68479-98-1
海關(guān)編碼HS：292159090
產(chǎn)品最重要的指標(biāo)：淡黃色至琥珀色透明液體，含量≥98%，水分≤0.1%，色度≤150
退稅：目前二乙基甲苯二胺(detda)退稅為17%。
原材料：甲苯二胺(TDA)和乙烯為原料。
屬于幾類(lèi)危險(xiǎn)品：以9類(lèi)危險(xiǎn)品出口。
包裝方式：凈重200KG/鍍鋅鐵桶(一個(gè)小柜打托裝16噸)、1000KG/IB桶（一個(gè)小柜裝18噸）或23噸ISOTANK。
當(dāng)泥土用固化劑為正常施工摻量時(shí)，土固化劑高分子鏈上的羧基與粘土礦物相鄰?qiáng)A心層之間作為“粘結(jié)劑”的Mg2+，Ca2+與Fe2+等陽(yáng)離子絡(luò)合而使硅酸鹽表面羥基裸露，即游離羥基增加，氫鍵減少。SiO2-3吸收峰位移向高頻、游離羥基吸收峰強(qiáng)相對(duì)增大均能給以證實(shí)。
當(dāng)土固化劑摻量增大或者正常施工摻量土固化劑與摻量3%CaO復(fù)合固化土體時(shí)，土固化劑高分子鏈上的羧基與硅酸鹽表面羥基形成的氫鍵越來(lái)越顯著，即游離羥基減少，氫鍵增加。SiO2-3吸收峰位向低頻方向回落、游離羥基吸收峰強(qiáng)相對(duì)減小均能給以證實(shí)。
總之，以上對(duì)合成土固化劑的固化機(jī)理進(jìn)行了初步的分析。由于土是一個(gè)復(fù)雜的化學(xué)體系，土體本身隨地域改變其組成和性質(zhì)存在較大的差異，因而對(duì)土固化劑組成結(jié)構(gòu)的要求及其固化機(jī)理自然也有所不同，所以對(duì)高分子土固化劑的固化機(jī)理的研究仍有很多工作有待于進(jìn)一步深入進(jìn)行。
綜合土體固化劑兩面性能指標(biāo)(室內(nèi)CBR及回彈模量)，從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，WSP2劑的固化性能最佳。其固化性能已達(dá)到國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品RT12劑的水平，且特別對(duì)含Ca2+2%左右的土體WSP2劑的具有優(yōu)異的土體固化效果。由上述試驗(yàn)結(jié)果可知:WSP2劑具有優(yōu)良的固化性能，在摻量相同的情況下，其固化效果已達(dá)到國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品的水平，對(duì)含Ca2+土體進(jìn)行固化時(shí)，其固化效果更佳。
本文對(duì)其固化機(jī)理作進(jìn)一步的探討。土體固結(jié)伴隨有復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程。土體基本單元在外力作用下彼此靠近，在界面上相互連接，此過(guò)程為物理過(guò)程，同時(shí)還進(jìn)行著復(fù)雜的化學(xué)過(guò)程:土體顆粒表面主要是層狀硅酸鹽離子晶體和鐵鋁氧化物，通常帶負(fù)電荷，與其他分子的結(jié)合主要靠靜電引力作用。
由于土體顆粒的荷電性，使其具有物化置換能力，摻入的固化劑在土體中與堿土金屬離子發(fā)生了置換反應(yīng)，改變了相界面上的物質(zhì)構(gòu)成，在界面上形成了多相粘土聚相體，從而改變了其面間距d值(假想晶體為理想晶體，由無(wú)窮平行的晶面組成，面與面的距離即面間距，用d表示)。
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