一种高分子膨胀土改性剂及制作方法

技术领域

本发明涉及改性剂技术领域，具体是一种高分子膨胀土改性剂及制作方法。

背景技术

膨胀土是一种含亲水性粘土的矿物(主要为蒙脱石和伊利石等)，并且随含水量增减，体积发生显著胀缩变形的高塑性粘土。按自由膨胀率大小划分将膨胀土分为三类：(1)、弱膨胀土；(2)、中膨胀土；(3)、强膨胀土；目前国内对膨胀土地基常用的处理方法有五类：(1)、换土改良膨胀土，(2)二灰土改良膨胀土，(3)水泥土改良膨胀土，(4)、生物方法改良膨胀土，(5)化学方法改良膨胀土。

这五类处理方法，换土改良膨胀土运输成本高；二灰土、水泥土改良膨胀土造价成本高，施工中有扬尘，对周围环境有影响；生物方法改良膨胀土，易分解不稳定，化学方法改良膨胀土，成本低、生态环保，国内需求量高，生产厂家少。本人将高分子有机物与无机聚合物相结合，在常温下制取一种高分子膨胀土改性剂。该产品即为液体改性剂，可以降低膨胀土的塑性指数和膨胀潜势，该产品的优势，生产环保，不产生三废，且成本低廉，操作简单，材料高浓缩，节约运输成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高分子膨胀土改性剂及制作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高分子膨胀土改性剂，包含以下重量份组分的原料：N-苯基甘氨酸0.5-3份、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸脂钠盐0.5-3份、氯化钙4-9份、苯扎溴铵0.5-2份、脂肪醇聚氧乙烯醚-9 0.5-2份、氢氧化钙0.4-1份、聚合氯化铝3-9份、聚丙烯酰胺1-2.5份、去离子水100份。

作为本发明进一步的方案：包含以下重量份组分的原料：N-苯基甘氨酸1-2.5份、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸脂钠盐1-2.5份、氯化钙5-8份、苯扎溴铵1-1.5份、脂肪醇聚氧乙烯醚-9 1-1.5份、氢氧化钙0.6-0.8份、聚合氯化铝5-7份、聚丙烯酰胺1.5-2份、去离子水100份。

作为本发明进一步的方案：包含以下重量份组分的原料：N-苯基甘氨酸1.8份、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸脂钠盐1.8份、氯化钙6份、苯扎溴铵1.2份、脂肪醇聚氧乙烯醚-91.2份、氢氧化钙0.7份、聚合氯化铝6份、聚丙烯酰胺1.8份、去离子水100份。

一种高分子膨胀土改性剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将相应份量的N-苯基甘氨酸、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸脂钠盐、氯化钙、氢氧化钙、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺分别溶于去离子水后放置待用；

(2)在室温条件下，依次将聚丙烯酰胺溶液、氯化钙溶液、聚合氯化铝溶液、氢氧化钙溶液加入到容器中混合，然后加入N-苯基甘氨酸溶液、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸脂钠盐溶液、苯扎溴铵、脂肪醇聚氧乙烯醚-9搅拌，配置成膨胀土改性剂，并将其密封储藏。

作为本发明进一步的方案：所述步骤(1)中：取N-苯基甘氨酸与去离子水进行搅拌溶解，搅拌速度200转/分、搅拌15分钟，得到N-苯基甘氨酸溶液，并将其密封放置待用；取月桂醇聚氧乙烯醚硫酸脂钠盐与去离子水进行搅拌溶解，搅拌速度150转/分、搅拌10分钟，得到月桂醇聚氧乙烯醚硫酸脂钠盐溶液，并将其密封放置待用；取氯化钙与去离子水进行搅拌溶解，搅拌速度250转/分、搅拌5分钟，得到氯化钙溶液，并将其密封放置待用；取氢氧化钙与去离子水进行搅拌溶解，搅拌速度200-250转/分、搅拌10-15分钟，得到氢氧化钙溶液，并将其密封放置待用；取聚合氯化铝与去离子水进行搅拌溶解，搅拌速度，200转/分、搅拌40分钟，得到聚合氯化铝溶液，并将其密封放置待用；聚丙烯酰胺与去离子水进行搅拌溶解，搅拌速度100-200转/分、搅拌120分钟，得到聚丙烯酰胺溶液，并将其密封放置24小时待用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明所制膨胀土改性剂，组成合理，用药量少，操作简单，是一种无毒、无害、无腐蚀、无污染、不燃烧的高浓度膨胀土改性剂，既有利于生态环境保护，又能节约成本，具有独特的膨胀土改性剂效果和广泛的实用性。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将结合实施例来详细说明本发明。

实施例一

一种高分子膨胀土改性剂，包含以下重量份组分的原料：N-苯基甘氨酸3份、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸脂钠盐3份、氯化钙4-9份、苯扎溴铵0.5-2份、脂肪醇聚氧乙烯醚-9 2份、氢氧化钙1份、聚合氯化铝9份、聚丙烯酰胺2.5份、去离子水100份。

一种高分子膨胀土改性剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将相应份量的N-苯基甘氨酸、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸脂钠盐、氯化钙、氢氧化钙、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺分别溶于去离子水后放置待用；

(2)在室温条件下，依次将聚丙烯酰胺溶液、氯化钙溶液、聚合氯化铝溶液、氢氧化钙溶液加入到容器中混合，然后加入N-苯基甘氨酸溶液、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸脂钠盐溶液、苯扎溴铵、脂肪醇聚氧乙烯醚-9搅拌，配置成膨胀土改性剂，并将其密封储藏。

所述步骤(1)中：取N-苯基甘氨酸与去离子水进行搅拌溶解，搅拌速度200转/分、搅拌15分钟，得到N-苯基甘氨酸溶液，并将其密封放置待用；取月桂醇聚氧乙烯醚硫酸脂钠盐与去离子水进行搅拌溶解，搅拌速度150转/分、搅拌10分钟，得到月桂醇聚氧乙烯醚硫酸脂钠盐溶液，并将其密封放置待用；取氯化钙与去离子水进行搅拌溶解，搅拌速度250转/分、搅拌5分钟，得到氯化钙溶液，并将其密封放置待用；取氢氧化钙与去离子水进行搅拌溶解，搅拌速度250转/分、搅拌15分钟，得到氢氧化钙溶液，并将其密封放置待用；取聚合氯化铝与去离子水进行搅拌溶解，搅拌速度，200转/分、搅拌40分钟，得到聚合氯化铝溶液，并将其密封放置待用；聚丙烯酰胺与去离子水进行搅拌溶解，搅拌速度200转/分、搅拌120分钟，得到聚丙烯酰胺溶液，并将其密封放置24小时待用。

实施例二

一种高分子膨胀土改性剂，包含以下重量份组分的原料：N-苯基甘氨酸0.5份、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸脂钠盐0.5份、氯化钙4份、苯扎溴铵0.5份、脂肪醇聚氧乙烯醚-9 0.5份、氢氧化钙0.4份、聚合氯化铝3份、聚丙烯酰胺1份、去离子水100份。

一种高分子膨胀土改性剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将相应份量的N-苯基甘氨酸、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸脂钠盐、氯化钙、氢氧化钙、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺分别溶于去离子水后放置待用；

(2)在室温条件下，依次将聚丙烯酰胺溶液、氯化钙溶液、聚合氯化铝溶液、氢氧化钙溶液加入到容器中混合，然后加入N-苯基甘氨酸溶液、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸脂钠盐溶液、苯扎溴铵、脂肪醇聚氧乙烯醚-9搅拌，配置成膨胀土改性剂，并将其密封储藏。

所述步骤(1)中：取N-苯基甘氨酸与去离子水进行搅拌溶解，搅拌速度200转/分、搅拌15分钟，得到N-苯基甘氨酸溶液，并将其密封放置待用；取月桂醇聚氧乙烯醚硫酸脂钠盐与去离子水进行搅拌溶解，搅拌速度150转/分、搅拌10分钟，得到月桂醇聚氧乙烯醚硫酸脂钠盐溶液，并将其密封放置待用；取氯化钙与去离子水进行搅拌溶解，搅拌速度250转/分、搅拌5分钟，得到氯化钙溶液，并将其密封放置待用；取氢氧化钙与去离子水进行搅拌溶解，搅拌速度200转/分、搅拌10分钟，得到氢氧化钙溶液，并将其密封放置待用；取聚合氯化铝与去离子水进行搅拌溶解，搅拌速度，200转/分、搅拌40分钟，得到聚合氯化铝溶液，并将其密封放置待用；聚丙烯酰胺与去离子水进行搅拌溶解，搅拌速度100转/分、搅拌120分钟，得到聚丙烯酰胺溶液，并将其密封放置24小时待用。

实施例三

一种高分子膨胀土改性剂，包含以下重量份组分的原料：N-苯基甘氨酸1.8份、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸脂钠盐1.8份、氯化钙6份、苯扎溴铵1.2份、脂肪醇聚氧乙烯醚-9 1.2份、氢氧化钙0.7份、聚合氯化铝6份、聚丙烯酰胺1.8份、去离子水100份。

一种高分子膨胀土改性剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将相应份量的N-苯基甘氨酸、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸脂钠盐、氯化钙、氢氧化钙、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺分别溶于去离子水后放置待用；

(2)在室温条件下，依次将聚丙烯酰胺溶液、氯化钙溶液、聚合氯化铝溶液、氢氧化钙溶液加入到容器中混合，然后加入N-苯基甘氨酸溶液、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸脂钠盐溶液、苯扎溴铵、脂肪醇聚氧乙烯醚-9搅拌，配置成膨胀土改性剂，并将其密封储藏。

所述步骤(1)中：取N-苯基甘氨酸与去离子水进行搅拌溶解，搅拌速度200转/分、搅拌15分钟，得到N-苯基甘氨酸溶液，并将其密封放置待用；取月桂醇聚氧乙烯醚硫酸脂钠盐与去离子水进行搅拌溶解，搅拌速度150转/分、搅拌10分钟，得到月桂醇聚氧乙烯醚硫酸脂钠盐溶液，并将其密封放置待用；取氯化钙与去离子水进行搅拌溶解，搅拌速度250转/分、搅拌5分钟，得到氯化钙溶液，并将其密封放置待用；取氢氧化钙与去离子水进行搅拌溶解，搅拌速度225转/分、搅拌12分钟，得到氢氧化钙溶液，并将其密封放置待用；取聚合氯化铝与去离子水进行搅拌溶解，搅拌速度，200转/分、搅拌40分钟，得到聚合氯化铝溶液，并将其密封放置待用；聚丙烯酰胺与去离子水进行搅拌溶解，搅拌速度150转/分、搅拌120分钟，得到聚丙烯酰胺溶液，并将其密封放置24小时待用。

实施例四

一种高分子膨胀土改性剂，包含以下重量份组分的原料：N-苯基甘氨酸2.5份、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸脂钠盐2.5份、氯化钙8份、苯扎溴铵1份、脂肪醇聚氧乙烯醚-9 1份、氢氧化钙0.45份、聚合氯化铝7份、聚丙烯酰胺1.5份、去离子水100份。

一种高分子膨胀土改性剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将相应份量的N-苯基甘氨酸、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸脂钠盐、氯化钙、氢氧化钙、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺分别溶于去离子水后放置待用；

(2)在室温条件下，依次将聚丙烯酰胺溶液、氯化钙溶液、聚合氯化铝溶液、氢氧化钙溶液加入到容器中混合，然后加入N-苯基甘氨酸溶液、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸脂钠盐溶液、苯扎溴铵、脂肪醇聚氧乙烯醚-9搅拌，配置成膨胀土改性剂，并将其密封储藏。

所述步骤(1)中：取N-苯基甘氨酸与去离子水进行搅拌溶解，搅拌速度200转/分、搅拌15分钟，得到N-苯基甘氨酸溶液，并将其密封放置待用；取月桂醇聚氧乙烯醚硫酸脂钠盐与去离子水进行搅拌溶解，搅拌速度150转/分、搅拌10分钟，得到月桂醇聚氧乙烯醚硫酸脂钠盐溶液，并将其密封放置待用；取氯化钙与去离子水进行搅拌溶解，搅拌速度250转/分、搅拌5分钟，得到氯化钙溶液，并将其密封放置待用；取氢氧化钙与去离子水进行搅拌溶解，搅拌速度250转/分、搅拌15分钟，得到氢氧化钙溶液，并将其密封放置待用；取聚合氯化铝与去离子水进行搅拌溶解，搅拌速度，200转/分、搅拌40分钟，得到聚合氯化铝溶液，并将其密封放置待用；聚丙烯酰胺与去离子水进行搅拌溶解，搅拌速度100转/分、搅拌120分钟，得到聚丙烯酰胺溶液，并将其密封放置24小时待用。

本发明所制膨胀土改性剂，使用时按1∶100-300比例稀释，根据基土的种类和性质，测出基土含水率及基土膨胀率，再通过配合比设计实验，进行分析计算并经过技术经济比较，选用最适宜的配合比。，然后参照《土壤固化剂应用技术标准》，编号为CJJ/T286-2018，固化土施工程序类行业标准使用。

本发明所制膨胀土改性剂，组成合理，用药量少，操作简单，是一种无毒、无害、无腐蚀、无污染、不燃烧的高浓度膨胀土改性剂，既有利于生态环境保护，又能节约成本，具有独特的膨胀土改性剂效果和广泛的实用性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。