本發(fā)明涉及軟土固化劑，尤其涉及一種磷酸鹽軟土地基固化劑及其制備方法。

背景技術：

1、軟土地基一般是指在靜水或緩慢水流環(huán)境中沉積的飽和粘性土，并常夾有泥炭、貝殼及生物殘骸，具有天然含水量和孔隙比大、透水性差、壓縮性高、抗剪強度低、觸動性和蠕變性大等特點。另一方面，目前我國有一些土木工程項目不得不建立在軟土地基上，因此對軟土地基的處理直接影響著土木工程項目的質量。地基處理中常采用的一種方法是固化處理，但軟土的工程劣性增大了軟土地基固化處理的難度。

2、目前，工程上通常將水泥或石灰等作為軟土地基固化劑，采用直接攪拌法加固處理軟土地基或類似地基。采用這些固化劑固化軟土時，由于固化土所產生的生成物不能滿足水化物種類和數量的特殊要求，導致成本較高，且耐水和耐鹽性差，養(yǎng)護齡期需要14天甚至更長時間，可能會造成工期緊張和窩工現象；另外，這些固化劑不能滿足不同水化物生成速度的協調性方面的需求，導致固化軟土的強度無法保證，加固效果不理想，可能達不到施工質量的要求。因此開發(fā)出固化效果具有早強高強、施工工期短、施工方法簡單的軟土固化劑具有重要意義。

技術實現思路

1、本發(fā)明提供了一種磷酸鹽軟土地基固化劑及其制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

2、為了實現上述目的，本發(fā)明采用了如下技術方案：

3、一種磷酸鹽軟土地基固化劑，該地基固化劑由以下質量份數的材料制成：納米磷酸鈣40-43份、石膏粉50-55份、活性氧化鎂30-35份和緩凝劑5-10份；

4、其中，納米磷酸鈣為粒徑在50-100nm的球形晶態(tài)納米磷酸鈣。

5、作為本技術方案的進一步改進方案：該地基固化劑由以下質量份數的材料制成：納米磷酸鈣40份、石膏粉50份、活性氧化鎂30份和緩凝劑5份。

6、作為本技術方案的進一步改進方案：該地基固化劑由以下質量份數的材料制成：納米磷酸鈣42份、石膏粉53份、活性氧化鎂33份和緩凝劑8份。

7、作為本技術方案的進一步改進方案：該地基固化劑由以下質量份數的材料制成：納米磷酸鈣43份、石膏粉55份、活性氧化鎂35份和緩凝劑10份。

8、作為本技術方案的進一步改進方案：所述活性氧化鎂由氫氧化鎂在950℃-1050℃的溫度下煅燒1-3小時，經常溫冷卻、破碎處理后，磨細至比表面積不小于300m/kg、平均粒徑<2微米而制得，用量為占固化劑總質量的20％-40％。

9、作為本技術方案的進一步改進方案：所述石膏粉為工業(yè)石膏破碎球磨制成，其主要礦物成分為二水石膏，二水石膏的含量占90～95wt％。

10、作為本技術方案的進一步改進方案：所述緩凝劑為酒石酸、檸檬酸、水楊酸、甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉的一種或多種復合材料。

11、本發(fā)明還提出一種磷酸鹽軟土地基固化劑的制備方法，包括以下步驟：

12、第一步，將鈣源和磷源分別溶解在水中，形成鈣離子和磷酸根離子的溶液，將磷源溶液緩慢滴加到鈣源溶液中，同時攪拌，使鈣離子和磷酸根離子充分混合，使用氨水或其他堿性溶液調節(jié)溶液的ph值，使磷酸鈣沉淀析出，將沉淀物進行離心分離、洗滌和干燥，得到球形晶態(tài)納米磷酸鈣；

13、第二步，將第一步制備納米磷酸鈣、石膏粉、活性氧化鎂和緩凝劑按比例共同放入攪拌機中混合均勻，即得到磷酸鹽軟土地基固化劑。

14、與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

15、本發(fā)明利用了磷酸鈣與活性氧化鎂發(fā)生化學反應，形成難溶性的磷酸鹽礦物，這些礦物能夠膠結土壤顆粒，并且球形晶態(tài)納米磷酸鈣呈現出規(guī)則的球形結構，具有更好的力學性能和穩(wěn)定性，這種形貌有利于其在土壤中的均勻分布和有效作用，有利于提高土壤的強度和穩(wěn)定性，大大提高軟土的固化速度以及固化土強度。

16、上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。本發(fā)明的具體實施方式由以下實施例及其附圖詳細給出。

技術特征：

1.一種磷酸鹽軟土地基固化劑，其特征在于，該地基固化劑由以下質量份數的材料制成：納米磷酸鈣40-43份、石膏粉50-55份、活性氧化鎂30-35份和緩凝劑5-10份；

2.根據權利要求1所述的一種磷酸鹽軟土地基固化劑，其特征在于，該地基固化劑由以下質量份數的材料制成：納米磷酸鈣40份、石膏粉50份、活性氧化鎂30份和緩凝劑5份。

3.根據權利要求1所述的一種磷酸鹽軟土地基固化劑，其特征在于，該地基固化劑由以下質量份數的材料制成：納米磷酸鈣42份、石膏粉53份、活性氧化鎂33份和緩凝劑8份。

4.根據權利要求1所述的一種磷酸鹽軟土地基固化劑，其特征在于，該地基固化劑由以下質量份數的材料制成：納米磷酸鈣43份、石膏粉55份、活性氧化鎂35份和緩凝劑10份。

5.根據權利要求1所述的一種磷酸鹽軟土地基固化劑，其特征在于，所述活性氧化鎂由氫氧化鎂在950℃-1050℃的溫度下煅燒1-3小時，經常溫冷卻、破碎處理后，磨細至比表面積不小于300m/kg、平均粒徑<2微米而制得，用量為占固化劑總質量的20％-40％。

6.根據權利要求1所述的一種磷酸鹽軟土地基固化劑，其特征在于，所述石膏粉為工業(yè)石膏破碎球磨制成，其主要礦物成分為二水石膏，二水石膏的含量占90～95wt％。

7.根據權利要求1所述的一種磷酸鹽軟土地基固化劑，其特征在于，所述緩凝劑為酒石酸、檸檬酸、水楊酸、甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉的一種或多種復合材料。

8.根據權利要求1-7任意一項所述的一種磷酸鹽軟土地基固化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術總結
本發(fā)明公開了一種磷酸鹽軟土地基固化劑，該地基固化劑由以下質量份數的材料制成：納米磷酸鈣40?43份、石膏粉50?55份、活性氧化鎂30?35份和緩凝劑5?10份；其中，納米磷酸鈣為粒徑在50?100nm的球形晶態(tài)納米磷酸鈣。本發(fā)明利用了磷酸鈣與活性氧化鎂發(fā)生化學反應，形成難溶性的磷酸鹽礦物，這些礦物能夠膠結土壤顆粒，并且球形晶態(tài)納米磷酸鈣呈現出規(guī)則的球形結構，具有更好的力學性能和穩(wěn)定性，這種形貌有利于其在土壤中的均勻分布和有效作用，有利于提高土壤的強度和穩(wěn)定性，大大提高軟土的固化速度以及固化土強度。

技術研發(fā)人員：許心怡
受保護的技術使用者：浙江百晟里材料科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/8