CN105837073A - 一种风积砂缓渗剂、制备方法及其应用 - Google Patents

一种风积砂缓渗剂、制备方法及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种风积砂缓渗剂及其制备方法和应用。所述缓渗剂按重量份数计由水100、粘结剂1～5、保水剂0.01～0.05、固化剂0.1～0.3组成，通过依次将保水剂、固化剂、粘结剂搅拌溶于水中制得。使用时，将缓渗剂喷洒于风积砂砂堆上，直至缓渗剂完全均匀渗入到砂堆内，然后将缓渗剂渗透均匀的风积砂运到施工现场进行填筑施工。本发明的缓渗剂在提高风积砂含水率的同时还能有效减缓水在风积砂中的下渗速度，抗表面蒸发且可以使砂子粘结固化，解决了风积砂自身松散不易压实、水分渗漏快、含水率低的缺点，解决了其在大型渠堤工程中施工难的问题，能够大面积范围使用，省工省时。

Description

一种风积砂缓渗剂、制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及一种风积砂缓渗剂和制备方法，及其在以风积砂为填筑材料的大型渠堤工程中的应用，属于沙漠风积砂填筑技术领域。
背景技术
风积砂是沙漠地区最丰富的筑路材料。迄今为止，风积砂鲜少作为大型渠堤填筑材料应用于大型渠堤工程中，主要因为风积砂内水分会以迅速向下渗透和表面蒸发的方式散失，摊铺层砂层在上层摊铺前已经失水，因而失水过快，难以满足最优含水率的压实要求，最终导致压实系数达不到要求，限制了风积砂作为填筑材料的使用。如果直接用风积砂做渠堤填筑材料，其性能达不到工程上所需要的各项要求，如强度、渗透性、保水性、砂粒间粘结性等。
目前，在风积砂作为填筑料进行施工技术中，李刚通过选定最佳压实机械类型并将风积沙进行反复洒水制备等施工工艺确保施工质量及运行期安全(李刚.风积沙用作大型渠道填筑料的试验研究.陕西水利,2015,02:47-48)，此种方法对机械的选择上要求较高。孔玉坤(孔玉坤.水泥粉煤灰稳定风积砂路用性能的研究.北方交通,2007,31(5):84-86.)在风积砂中掺配水泥粉煤灰材料对风积砂进行加固，虽取得较好的强度效果，但需要将水泥、粉煤灰与风积砂搅拌，工程量大，周期长，投资大，费工费时。中国专利申请01127432.8公开了一种固沙剂及其制备方法，制备的固沙剂需要与沙子混合后撒在沙的表面，搅拌工作量大，而且只是固化砂子表面。因此，有必要开发一种提高风积砂含水率、减缓渗水速度、使风积砂达到渠堤填筑料各方面的性能要求的缓渗剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种降低风积砂渗漏性和表面蒸发性、提高风积砂的压实性的风积砂缓渗剂。本发明所述的缓渗剂是指能有效减缓水溶液在砂体中的下渗速度的物质。本发明的风积砂缓渗剂可以直接喷洒在风积砂上，然后将风积砂运到施工现场进行填筑施工，彻底解决用风积砂做大型渠堤填料时砂内水分易渗漏、含水率达不到要求、不易压实等施工过程中的难题。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种风积砂缓渗剂，按重量份数计由以下成分组成：
水：100
粘结剂：1～5
保水剂：0.01～0.05
固化剂：0.1～0.3，
所述的粘结剂为水玻璃浆液，所述的保水剂为水溶性高分子化合物，所述的固化剂为造纸制浆产生的废料木质素磺酸钠。
所述的保水剂是现有技术中通用的水溶性高分子化合物保水剂，可以是聚丙烯酰胺，但不限于此。
所述水的作用是溶解粘结剂、保水剂、固化剂。
所述粘结剂的主要作用是增大溶液的粘度，减缓水在砂体内的下渗速度，防止风积砂中水分大量下渗到砂层下部而流失。
所述保水剂的作用是可有效抑制水分蒸发，提高风积砂的含水率，防止水分流失。由于该风积砂保水性很差，施工所处地域温度高，所以水分极易蒸发散失，滞留水时间短，故保水剂为不可缺少的一部分。
所述固化剂的主要作用是固化风积砂，提高砂粒间的粘结力，增大砂体粘聚力，使粘性较小的风积砂聚集粘结成具有一定强度的整体，以承受渠堤上面的车辆荷载。
本发明进一步提供了上述风积砂缓渗剂的制备方法，包括以下步骤：将保水剂加入到水中，搅拌至完全溶解，再加入固化剂，搅拌至固化剂完全溶解，最后加入粘结剂，继续搅拌至粘结剂均匀溶解，即得风积砂缓渗剂。
更进一步地，本发明还提供上述风积砂缓渗剂的应用，具体方法如下：将缓渗剂喷洒于风积砂砂堆上，直至缓渗剂完全均匀渗入到砂堆内，待风积砂填料虚铺厚度达到要求后，检测风积砂的含水率是否达到施工要求，若未达到要求则进行补水至达到施工所需的含水率，待含水率达到要求后，开始碾压。
与现有技术相比，本发明的风积砂缓渗剂能在提高风积砂的含水率的同时减缓水的渗出速度，达到渠堤填筑料保水性、压实性、抗渗漏性等方面的性能要求，彻底解决使用风积砂作为大型渠堤填料时砂内水分易渗漏、不易压实等施工过程中的难题，实现就地取材，并且操作简单，大大降低工程量，节约施工成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
一种风积砂缓渗剂，由下述重量份数的成分混合而成：
水：100
硅酸钠：5
聚丙烯酰胺：0.01
木质素磺酸钠：0.3。
风积砂缓渗剂的制备方法，包括以下步骤：
按各组分的重量份数，将聚丙烯酰胺加入到水中进行搅拌，直至其完全溶于水中，再加入木质素磺酸钠，继续搅拌至其完全溶解其中最后加入硅酸钠，继续搅拌至其均匀溶解形成缓渗剂。
缓渗剂的使用方法，包括以下步骤：
将风积砂堆成砂堆，然后将配好的缓渗剂喷洒于风积砂砂堆上，直至缓渗溶液完全均匀渗入到砂堆内，当风积砂填料虚铺厚度达到要求后，检测风积砂的含水率是否达到施工要求，若达不到含水率要求则对其进行补水至达到施工所需的含水率，含水率达到要求后，开始碾压。压实体不应出现漏压虚料层、干松料、剪切破环料和光面等不良现象，如出现上述现象应清除。
实施例2
一种风积砂缓渗剂，由下述重量份数的成分混合而成：
水：100
硅酸钠：3
聚丙烯酰胺：0.02
木质素磺酸钠：0.1。
风积砂缓渗剂的制备方法和使用方法同实施例1。
实施例3
一种风积砂缓渗剂，由下述重量份数的成分混合而成：
水：100
硅酸钠：1
聚丙烯酰胺：0.05
木质素磺酸钠：0.2。
风积砂缓渗剂的制备方法和使用方法同实施例1。
实施例4
将风积砂堆成40cm砂堆，然后将配好的缓渗剂喷洒于风积砂砂堆上，直至缓渗溶液完全均匀渗入到砂堆内，从砂堆顶部起每隔10cm在同一高度不同部位取样，测量每层风积砂的含水量，另以直接加水为空白对照，实验结果如表1所示。
表1渗水速度检测结果
从表1可以看出，缓渗剂喷洒于风积砂砂堆上与直接加水相比较，喷洒了缓渗剂的风积砂堆下渗速度减缓，风积砂含水率提高，保水性较好。

Claims (4)

1.一种风积砂缓渗剂，其特征在于，按重量份数计由以下成分组成：
水：100
粘结剂：1～5
保水剂：0.01～0.05
固化剂：0.1～0.3，
所述的粘结剂为水玻璃浆液，所述的保水剂为水溶性高分子化合物，所述的固化剂为造纸制浆产生的废料木质素磺酸钠。
2.根据权利要求1所述的一种风积砂缓渗剂，其特征在于，所述的保水剂为聚丙烯酰胺。
3.根据权利要求1或2所述的风积砂缓渗剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将保水剂加入到水中，搅拌至完全溶解，再加入固化剂，搅拌至固化剂完全溶解，最后加入粘结剂，继续搅拌至粘结剂均匀溶解，即得风积砂缓渗剂。
4.根据权利要求1或2所述的风积砂缓渗剂的应用，其特征在于，具体方法如下：将缓渗剂喷洒于风积砂砂堆上，直至缓渗剂完全均匀渗入到砂堆内，待风积砂填料虚铺厚度达到要求后，检测风积砂的含水率是否达到施工要求，若未达到要求则进行补水至达到施工所需的含水率，待含水率达到要求后，开始碾压。
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