利用盐类溶解度温变性固化砂土的方法
【专利摘要】本发明提供一种利用盐类溶解度温变性加固砂土的方法，包括：将加温至沸腾的饱和CaCl2溶液倒入砂土，在重力作用下，CaCl2溶液不断下渗，随着温度的降低，CaCl2溶液中的CaCl2不断析出；其中，析出的CaCl2附着在砂粒间接触处；接着缓慢倒入Na2CO3溶液，Na2CO3与析出的CaCl2发生反应，生成CaCO3和NaCl；NaCl溶解入Na2CO3溶液中，并继续下渗，CaCO3沉淀在砂粒间接触处，将砂土粘接在一起，使松散的砂土固化成一个整体。利用本发明能够解决砂土固化的问题。
【专利说明】
利用盐类溶解度温变性固化砂土的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及土体固化技术领域，更为具体地，涉及一种利用盐类溶解度温变性加 固砂土的方法。
【背景技术】
[0002] 砂土广泛分布于地球表面，世界十大沙漠的面积就占到了地球陆地面积的12%。 砂土是一种松散体，其粘聚力为零，无法形成直立边坡，在自重与风力作用下易流动。目前， 建设工程中主要采用水泥作为凝胶物固化砂土，水泥生产能耗高，大气污染严重;水泥流动 性差，只能通过搅拌或压力注浆来固化砂土。工程中还有一种采用水玻璃(NaSi0 3)来固化 砂土的方法，水玻璃与水泥相比，流动性较好，在自重作用下可以向下渗入较深处，但水玻 璃与水泥在固化砂土时需要充填砂土的空隙，因此消耗量大，加固成本高，无法大规模用于 砂土的固化。
[0003] 因此，需要提供一种新的固化砂土的方法。
【发明内容】
[0004] 鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种利用盐类溶解度温变性固化砂土的方 法，以解决砂土固化的问题。
[0005] 本发明提供一种利用盐类溶解度温变性加固砂土的方法，包括：
[0006] 将加温至沸腾的饱和CaCl2溶液倒入砂土，在重力作用下，CaCl2溶液不断下渗，随 着温度的降低，CaCl 2溶液中的CaCl 2不断析出；其中，析出的CaCl 2附着在砂粒间接触处；
[0007] 接着缓慢倒入Na2C〇3溶液，Na2C〇3与析出的CaCl2发生反应，生成CaC〇3和NaCl;
[0008] NaCl溶解入Na2C03溶液中，并继续下渗，CaC03沉淀在砂粒间接触处，将砂土粘接在 一起，使松散的砂土固化成一个整体。
[0009] 此外，优选的方案是，Na2C03与析出的CaCl2发生反应的化学反应式如下：
[0010] CaCl2+2Na2C〇3^CaC03|+2NaCl [0011] 其中，CaC03为沉淀物。
[0012] 此外，优选的方案是，CaCl2在水中的溶解度随温度的降低激剧减小，当100°C时， 每100g水中可溶解159g CaCl2,当l〇°C时，每100g水中可溶解64.7g CaCl2。
[0013] 从上面的技术方案可知，本发明提供的利用盐类溶解度温变性固化砂土的方法， 利用CaCl2溶解度温变性固化砂土，具有快捷、成本低、效果好的特点，在工程建设方面不仅 可以用于现场地基（路基）加固，还可以在厂房内制备出价廉物优的砂土砖。在沙漠治理方 面，可以固化沙丘，阻止沙漠的扩展和迀移，保护人类的生存家园。
[0014] 为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明并在 权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。 然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明 旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。
【附图说明】
[0015] 通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本发明的更全面 理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：
[0016] 图1为根据本发明实施例的利用盐类溶解度温变性固化砂土的方法流程示意图。
[0017] 在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
【具体实施方式】
[0018] 在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐 述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。
[0019] 以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。
[0020] 为了说明本发明提供的利用盐类溶解度温变性固化砂土的方法，图1示出了根据 本发明实施例的利用盐类溶解度温变性固化砂土的方法流程。
[0021] 如图1所示，本发明提供的利用盐类溶解度温变性固化砂土的方法包括：
[0022] S110:将加温至沸腾的饱和CaCl2溶液倒入砂土，在重力作用下，CaCl2溶液不断下 渗，随着温度的降低，CaCl 2溶液中的CaCl2不断析出；其中，析出的CaCl2附着在砂粒间接触 处；
[0023] S120:接着缓慢倒入Na2C03溶液，Na2C03与析出的CaCl 2发生反应，生成CaC03和 NaCl；
[0024] S130:NaCl溶解入Na2C03溶液中，并继续下渗，CaC03沉淀在砂粒间接触处，将砂土 粘接在一起，使松散的砂土固化成一个整体。
[0025]上述为利用盐类溶解度温变性固化砂土的方法的具体步骤，其中，NaCl溶解入 Na2C03溶液继续向下流，CaC03沉淀将砂土紧紧粘接在一起，使松散的砂土固化成一个整体， 可以承受较大的压力，剩余的NaCl、Na 2C03或CaCl2不可以采取一定的措施回收再利用。 [0026]在本发明的实施例中，在砂土固化的过程中，Na2C03与析出的CaCl2发生反应的化 学反应式如下:CaCl2+2Na2C〇3-CaC(U+2NaCl，其中，CaC0 3为沉淀物。
[0027]其中，CaCl2在水中的溶解度随温度的降低激剧减小，表1示出了 CaCl2的溶解度数 据。 「00281
[0029] 表1CaCh的溶解度
[0030] 如表1所示，当100°C时，每100g水中可溶解159g CaCl2,当10°C时，每100g水中可 溶解64.7g CaCl2。
[0031 ]在本发明的一个具体的实施例中，固化1立方米砂土，材料成本仅需200元左右，这 是由于CaCl2的价格1250元/吨，Na2C03的价格1400元/吨，这说明固化砂土的成本低。
[0032] 另外，在进行固化的过程中，溶液流动性好，不需搅拌，靠自重下渗，固化土体，快 捷，劳动力成本低，CaC03将砂颗粒牢牢粘在一起，固化效果好。
[0033] 从上面的技术方案可知，本发明提供的利用盐类溶解度温变性固化砂土的方法， 利用CaCl2溶解度温变性固化砂土，具有快捷、成本低、效果好的特点，在工程建设方面不仅 可以用于现场地基加固，还可以在厂房内制备出价廉物优的砂土砖。在沙漠治理方面，可以 固化沙丘，阻止沙漠的扩展和迀移，保护人类的生存家园。
[0034]如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明提出的利用盐类溶解度温变性固 化砂土的方法。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的利用盐类溶解度 温变性固化砂土的方法，还可以在不脱离本
【发明内容】
的基础上做出各种改进。因此，本发明 的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。
【主权项】
1. 一种利用盐类溶解度温变性加固砂土的方法，包括： 将加温至沸腾的饱和CaCl2溶液倒入砂土，在重力作用下，所述CaCl2溶液不断下渗，随 着温度的降低，所述CaCl2溶液中的CaCl2不断析出；其中，析出的CaCl2附着在砂粒间接触 处； 接着缓慢倒入Na2CO3溶液，Na2CO3与析出的CaCl 2发生反应，生成CaCO3和NaCl; 所述NaCl溶解入所述Na2C〇3溶液中，并继续下渗，所述CaC〇3沉淀在砂粒间接触处，将砂 土粘接在一起，使松散的砂土固化成一个整体。2. 如权利要求1所述的利用盐类溶解度温变性加固砂土的方法，其中， Na2CO3与析出的CaCl2发生反应的化学反应式如下： CaCl2+2Na2C〇3^CaC03|+2NaCl 其中，CaCO3为沉淀物。3. 如权利要求1所述的利用盐类溶解度温变性加固砂土的方法，其中， C a C12在水中的溶解度随温度的降低激剧减小，当10 0 °C时，每10 0 g水中可溶解15 9 g CaCl2,当 10°C时，每100g水中可溶解64.7g CaCl2。
【文档编号】E02D3/12GK105951709SQ201610405407
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月7日
【发明人】许年春, 夏文静, 丁皓, 吴同情, 申春妮, 赵子莉, 伍培, 况龙川
【申请人】重庆科技学院, 许年春