專利名稱：十六烷基三甲基溴化胺膨脹土改良劑的制作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種膨脹土改良劑，特別是一種降低膨脹土脹縮性的十六烷基三甲基溴化胺膨脹土改良劑。屬于巖土工程技術領域。
背景技術：
目前防止膨脹土邊坡失穩的物理方法有(1)表水防護設置各種排水溝，建立地表排水網系，使得地表水不易滲入土坡中；(2)坡面防護，目前主要的加固措施為①植被防護；②骨架防護；③片石護坡；④全封閉護坡；⑤土釘加固等；(3)支擋防護常用的有擋土墻和抗滑樁。這些方法并不能有效地防止雨水的入滲，同時在大氣影響的作用下，大氣影響深度范圍內的土體同樣可以引起土體含水率的變化，導致坡內產生脹縮變形，另外地下水位的變化也能引起邊坡土體的含水率發生變化，從而產生脹縮變形。“土釘”加固膨脹土邊坡是一種新技術，但它有局限性是只適用于干坡，并且要注意排水，在降雨量大、溫差大、干濕變化頻繁的地區則不宜使用，其具體施工工藝有較大的難度，費用偏高。這些都是物理改良膨脹土邊坡的方法，不能從根本上解決膨脹土邊坡脹縮變形破壞問題。
防止膨脹土邊坡失穩的化學改良法為向土中摻無機鹽類或有機物質等，通過催化活化土粒表面反應來改善水和土之間的相互作用，使土的性質在水的影響下仍能達到既定指標，改善膨脹土的工程性質。化學改良法對于膨脹土填土邊坡的填料，可以通過摻加石灰的方法加以改良，而對于天然膨脹土邊坡，由于自然條件復雜，挖填施工難以開展，不能像填土邊坡一樣通過摻加石灰的方法來改良，同時由于石灰的溶解性較差，石灰水中氫氧化鈣的溶解量較小，石灰水改良的效果不佳，所以對于天然膨脹土邊坡，改良劑的水溶性和改良方法對改良效果至關重要。

發明內容
本發明的目的就在于克服上述缺陷，設計一種水溶性好且施工方便的十六烷基三甲基溴化胺膨脹土改良劑。有效的解決膨脹土邊坡脹縮變形破壞問題。
本發明的技術解決方案，其特征是改良劑配制步驟為(1)在室溫條件下配制飽和石灰水溶液；(2)根據所需改良土體的干土質量按質量百分比為0.5％(十六烷基三甲基溴化胺質量∶所需改良土體的干土質量＝0.5∶99.5)稱取所需的十六烷基三甲基溴化胺(CTMAB)；(3)將稱量好的十六烷基三甲基溴化胺溶解于飽和石灰水中，需注意飽和石灰水的用量要能使十六烷基三甲基溴化胺全部溶解。
所述的改良施工方法為將改良劑噴灑在干燥邊坡表面后，由于膨脹土吸力作用將溶液迅速吸入，表層的土體飽和后，未被土體吸收的溶液沿著裂隙下滲進入內部，然后向裂隙兩側滲入，直至整個風化層被浸濕，經過多次這樣的噴灑，就能夠形成一定厚度的表面改良層，從而使邊坡內部水分得到保持，維持邊坡的穩定。
本發明的優點十六烷基三甲基溴化胺(CTMAB)易溶于水，為陽離子型表面活性劑，由于土顆粒較小并且具有較大的比表面能，具有較強的吸附能力，而十六烷基三甲基溴化胺(CTMAB)表面活性劑表面張力小，它能夠在土體表面鋪展開。加入十六烷基三甲基溴化胺(CTMAB)是利用表面活性劑的長碳鏈所具有的疏水性，使粘土由親水性表面轉變為疏水性表面，同時十六烷基三甲基溴化胺(CTMAB)陽離子進入層間后，以膠束狀態存在于層間，使得膨脹土的層間距增大，但使部分小孔被堵塞，因此造成膨脹土比表面減小，從而膨脹性就得以減弱，同時十六烷基三甲基溴化胺(CTMAB)陽離子中和了部分土顆粒表面的負電荷，土體表面的負電荷量降低，土粒周圍形成的靜電引力場影響范圍也降低，當土粒與空隙中的水接觸時形成的水化膜厚度也變薄，膨脹特性將得到減弱，且十六烷基三甲基溴化胺(CTMAB)與土發生反應后不產生溶離作用，使土的性質在水的影響下仍能達到既定指標，改善膨脹土的工程性質，十六烷基三甲基溴化胺(CTMAB)與土發生反應后就被牢牢吸附，不會流失，不會對環境造成污染。施工方法利用滲透改良原理，充分利用膨脹土的多裂隙的特性，施工簡單方便。
具體實施例方式
實施例改良劑配制，以配制1000ml改良劑為例其步驟如下(1)室溫，為20℃；稱取1.7g熟石灰讓其在室溫條件下溶于1000ml水中，20℃時熟石灰的溶解度為0.17g，完成飽和石灰水溶液配制；(2)需改良土體的干土質量為1000g，按質量百分比為0.5％(十六烷基三甲基溴化胺質量∶干土質量＝0.5∶99.5)稱取所需的十六烷基三甲基溴化胺(CTMAB)5.0g；(3)將稱量好的十六烷基三甲基溴化胺溶解于飽和石灰水中。
改良施工步驟為將配制好的改良劑噴灑在干燥邊坡表面，待邊坡表面干燥后進行第二次噴灑，再待邊坡表面干燥后進行第三次噴灑，如此反復多次噴灑，直至形成所要求的表面改良層。
權利要求
1.十六烷基三甲基溴化胺膨脹土改良劑，其特征是改良劑配制步驟為(1)在室溫條件下配制飽和石灰水溶液；(2)根據所需改良土體的干土質量按質量百分比為0.5％，即十六烷基三甲基溴化胺質量∶所需改良土體的干土質量＝0.5∶99.5，稱取所需的十六烷基三甲基溴化胺；(3)將稱量好的十六烷基三甲基溴化胺溶解于飽和石灰水中，使十六烷基三甲基溴化胺全部溶解。
全文摘要
本發明是十六烷基三甲基溴化胺膨脹土改良劑，其特征是改良劑配制步驟為(1)在室溫條件下配制飽和石灰水溶液；(2)根據所需改良土體的干土質量按質量百分比為0.5％(十六烷基三甲基溴化胺質量∶所需改良土體的干土質量＝0.5∶99.5)稱取所需的十六烷基三甲基溴化胺；(3)將稱量好的十六烷基三甲基溴化胺溶解于飽和石灰水中，需注意飽和石灰水的用量要能使十六烷基三甲基溴化胺全部溶解。本發明的優點使土的性質在水的影響下仍能達到即定指標，改善膨脹土的工程性質，十六烷基三甲基溴化胺與土發生反應后就被牢牢吸附，不會流失，不會對環境造成污染。施工方法利用滲透改良原理，充分利用膨脹土的多裂隙的特性，施工簡單方便。
文檔編號C04B24/12GK1850702SQ20061004027
公開日2006年10月25日 申請日期2006年5月12日 優先權日2006年5月12日
發明者王保田, 李進, 張文慧, 張福海, 李守德 申請人:河海大學