本发明涉及土木工程材料技术领域，具体涉及一种软土填筑材料复合降水添加剂及其制备方法。
背景技术：
软土地基是一种天然含水率较高、压缩性能大、但承载力与抗剪强度较低的黏性土质，此类土质有时呈现出软塑以及流塑等形态，而有部分软土是淤泥受到长时间冲刷以及沉淀之后产生的土层。软土地基的存在会导致建筑物基础出现塌陷问题，对建筑物应用安全造成较大影响。软土地基由于淤泥土质产生，所以其内部结构中存有较大的空间孔隙，当外部压力超出了耐受值之后便会导致土层产生沉降问题，导致建筑物地基会不断下沉。
在工程施工建设过程中，如果软土地基不能得到有效处理，将会直接导致施工路面出现不同程度的路面沉降问题，主要是因为地下水会长时间对地基进行不同程度冲刷，导致软土产生流失问题，再加上大多数地基结构下层软土较为薄弱，受到的外部压力较大时，会导致地基不稳定，从而致使路面产生较为严重的沉降问题。对于软土地基施工来说，地基是对施工质量以及应用寿命进行衡量的重要尺度，如果发生沉降问题，会直接影响工程应用寿命，导致工程在应用中受到不同程度破坏。因此，应采取有效措施对软土地基进行适当处理，从而提高其承受外部荷载的能力，而软土处理的关键之处就在于对其内部水分的调控。
技术实现要素：
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种软土填筑材料复合降水添加剂，该复合降水添加剂通过离子交换及交联浸润效应实现对软土中水分迁移路径的定向调控，降低软土路基中的水分，从而提高软土填筑材料的整体强度，显著改善路基填土的压实性能。
本发明的另一目的在于提供一种软土填筑材料复合降水添加剂的制备方法，该制备方法操作简便，控制方便，生产成本低，生产效率高，使制得的复合降水添加剂有效降低软土路基中的水分，提高软土填筑材料的强度，可用于大规模生产，并具有良好的应用效果及推广价值。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种软土填筑材料复合降水添加剂，该复合降水添加剂包括如下重量份的原料：
本发明通过采用上述原料制备复合降水添加剂，并严格控制各原料的用量，能通过离子交换及交联浸润效应实现对软土中水分迁移路径的定向调控，降低软土路基中的水分，从而提高软土填筑材料的整体强度，显著改善路基填土的压实性能；其中，采用的抗静电剂能够去除软土颗粒表面的有害静电荷，消除聚集态静电荷群带来的软土颗粒之间的不良静电作用，配合离子交换剂后，二者形成的去离子电荷效应可降低软土颗粒与水分子之间的作用力，使软土颗粒和水分子由结合态向分离态变化；而在此基础上，在浸润剂和交联剂作用下，结构性载体与水分调控剂形成水分调控驱动结构，通过对分离态水分子的动态定向引控，实现水分的定向迁移，并在保护剂的协效作用下，水分迁移以稳定速度和方向发展，而当水分到达填充性材料表面时，填充性材料的水膨胀断裂效应可实现水分的瞬态转移，从而实现了对于软土材料内部水分含量的降低，而降水过程属于系统性多成分之间的配合协效稳态变化，其中水分与软土颗粒的分离态转变和水分调控迁移的配合，能显著提高降水效果和效率，同时在填充材料内水分转移散失后，软土填筑材料复合降水添加剂可重复发挥降水功效，具有优良的重复利用率，使用效果佳。
优选的，所述抗静电剂为非离子型抗静电剂或高分子型抗静电剂；所述非离子型抗静电剂为乙氧基化脂肪族烷基胺或乙氧基化椰子胺，所述高分子型抗静电剂为烷基磺酸钠；所述抗静电剂的挥发性成分含量为0.01-1％，胺值为180-210kohmg/g。
本发明通过采用非离子型抗静电剂或高分子型抗静电剂，并严格控制抗静电剂的挥发性成分含量为和胺值为，能有效去除软土颗粒表面的有害静电荷，消除聚集态静电荷群带来的软土颗粒之间的不良静电作用；其中，采用的乙氧基化脂肪族烷基胺和乙氧基化椰子胺的抗静电作用持久长效，在湿度较低的环境下仍具有较佳的抗静电作用，湿度高情况下抗静电效果优良，填充材料内水分转移散失后，软土填筑材料复合降水添加剂重复利用时不影响抗静电夏效果，且分散性好，能促进其他物料的分散均匀度；而采用的烷基磺酸钠分子链的运动能力较强,分子间便于质子移动,通过离子导电来传导和释放产生的静电荷，且其不完全依赖表面吸水,受环境的湿度影响比较小，运用于软土材料中不影响其抗静电效果。
优选的，所述交联剂为三羟甲基丙烷-三(3-吖丙啶基丙酸酯)或二异氰酸酯。
本发明通过采用上述种类的交联剂，能促使结构性载体与水分调控剂形成水分调控驱动结构，对分离态水分子的动态定向引控，实现水分的定向迁移，将软土材料中的水分向填充性材料表面迁移，并通过填充性材料的水膨胀断裂效应可实现水分的瞬态转移，实现软土材料内部水分含量的降低。
优选的，所述浸润剂为三聚氰酸环氧乳液或聚醋酸乙烯酯乳液，所述浸润剂的固含量为23-34％。
本发明通过采用上述种类的浸润剂，并严格控制浸润剂的固含量，与交联剂相作用，能促进结构性载体与水分调控剂形成水分调控驱动结构，通过对分离态水分子的动态定向引控，实现水分的定向迁移，将软土材料中的水分向填充性材料表面迁移，并通过填充性材料的水膨胀断裂效应可实现水分的瞬态转移，实现软土材料内部水分含量的降低。其中，三聚氰酸环氧乳液是由三聚氰酸环氧树脂以微粒或液滴的形式分散在以水为连续相的分散介质中而配制的稳定分散体系，同理聚醋酸乙烯酯乳液，是由聚醋酸乙烯酯材料以微粒或液滴的形式分散在以水为连续相的分散介质中而配制的稳定分散体系，两者乳液的制备主要通过在其分子链中引入有亲水作用的分子链段或者加入亲水组分。该三聚氰酸环氧乳液或聚醋酸乙烯酯乳液这两种乳液主要起到对于复合降水剂中核心组分之间的融合和浸润，从而保证发挥降水固化作用过程中实现不同关键组分之间的协同作用。
优选的，所述离子交换剂为葡聚糖、羧甲基纤维素和二甲基亚砜中的至少一种。
本发明通过采用上述种类的离子交换剂，并与抗静电剂结合并用，形成的去离子电荷效应可降低软土颗粒与水分子之间的作用力，使软土颗粒和水分子由结合态向分离态变化，进而促进分离态的水分向填充性材料表面迁移，而填充性材料的水膨胀断裂效应可实现水分的瞬态转移，从而实现了对于软土材料内部水分含量的降低。其中，采用的葡聚糖结构骨架亲水，有效促使水分子由结合态向分离态变化，且分离过程不涉及化学键的作用，对其他物料的活性没有不良影响；而采用的羧甲基纤维素中构成纤维素的葡萄糖单位有3个可被置换的羟基，离子交换能力强，促使水分子由结合态向分离态变化，并在保护剂、结构性载体和水分调控剂的作用下促使分离态的水分向填充性材料表面迁移；而采用的二甲基亚砜为非质子极性溶剂，对水的溶解度高，并能将水分子由结合态向分离态变化，促进水分子向填充性材料的表面迁移。
优选的，所述水分调控剂为溴化锂、硬脂酸钡和焦亚硫酸钠中的至少一种；所述水分调控剂的比重为1.14-3.26，共价键单元数量为1-2。
本发明通过采用上述种类的水分调控剂，并严格控制水分调控剂的比重个共价键单元数量，与结构性载体形成水分调控驱动结构，对分离态水分子的动态定向引控，分离态水分子以稳定速度向填充性材料表面迁移，实现水分的定向迁移；其中，采用的溴化锂极易溶于水，亲水性好，并结合其立方晶系结构，能促使水分从其立方晶系结构中定向迁移；而采用的硬脂酸钡吸水性好，而采用的焦亚硫酸钠易溶于水，两者均能将软土材料中的水分吸收进行水分子的定向迁移。
优选的，所述结构性载体为氧化铝陶瓷粉、活性壳聚糖或纳米活性炭粉中的一种，所述结构性载体的孔隙率为33-46％。
本发明通过采用上述种类的结构性载体，并严格控制器孔隙率，与水分调控剂协同并用能形成水分调控驱动结构，对分离态水分子的动态定向引控，分离态水分子以稳定速度向填充性材料表面迁移，实现水分的定向迁移；其中，采用的氧化铝陶瓷粉具有优越的高温强度、耐化学性能和耐磨性，且其堆积密度较大，能承载大量的物料，携带添加剂的物料混合分散至软土材料中，并结合其粉体颗粒结构，混合至建筑软土中，促进与软土材料的混合分散度；而采用的活性壳聚糖和纳米活性炭粉均具有丰富的微孔结构，强大的比表面积，与水分调控剂并用能形成水分调控驱动结构，对分离态水分子的动态定向引控，实现水分的定向迁移。
优选的，所述保护剂为纤维膨胀剂；所述保护剂的细度为50-80目，有效成分含量为85-90％。
本发明通过采用纤维膨胀剂作为保护剂，并严格控制其细度和有效成分含量，能调控分离态水分子以稳定速度和方向向填充性材料表面迁移，并能有效地控制建筑材料的塑性收缩、干缩、温度变化等因素引起的微裂缝，防止及抑制裂缝的形成及发展，改善建筑材料的抗裂抗渗性、抗冲击能力及抗震能力；更为优选的，所述纤维膨胀剂为ftp四元纤维膨胀剂、csa膨胀剂和氧化钙膨胀剂中的一种。
优选的，所述填充性材料为微晶纤维素和羧甲基淀粉钠中的至少一种，所述填充性材料的取代度d.s范围为0.4-0.6，氯化物含量范围为1.0-3.0％。
本发明通过采用上述种类作为填充性材料，并严格控制其取代度d.s范围和氯化物含量范围，接触水分会膨胀断裂，实现分离态水分子的瞬间转移，进而将软土材料中内部的水分含量降低；其中，采用的微晶纤维素和羧甲基淀粉钠均具有较低聚合度和较大的比表面积，吸湿性佳，吸收软土材料中的水分后呈膨胀断裂效应，实现水分的瞬态转移。
本发明的另一目的通过下述技术方案实现：一种如上所述的软土填筑材料复合降水添加剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照重量份计，称取结构性载体材料，并以体积比为1:4-6称取去离子水，将结构性载体材料加入至去离子水中，然后保护剂加入去离子水中，在油浴中在温度为60-80℃的油浴条件下加热20-45min，再将油浴后的混合物从去离子水过滤出来，最后冷却至室温后置于温度为55-65℃的真空干燥环境中静置12-20h，制得物料a；
(2)按照重量份计，将交联剂和浸润剂浸泡于质量浓度为12-18％的丁醇溶液中，匀速搅拌5-8min后，再向其中加入离子交换剂，再次搅拌6-10min后，将其置于温度为75-85℃的条件下恒温蒸发丁醇溶液至干燥，制得物料b；
(3)按照重量份计，将抗静电剂和填充性材料混合搅拌均匀，然后置于球磨装置中，在球料质量比1:4-6的条件下球磨10-30min，制得物料c；
(4)按照重量份计，将水分调控剂等分为3份，在等速搅拌过程中分三次加入至步骤(3)制得的物料c中，加入完毕并搅拌均匀后，制得物料d；
(5)将步骤(1)制得的物料a与步骤(4)制得的物料d混合均匀，并加入去离子水进行稀释，然后在转速为2300-2800rad/min的条件下剪切3-5min，制得物料e；
(6)将步骤(2)制得的物料b加入至将步骤(5)制得的物料e中，等速搅拌8-12min，然后静置2-4h后，置于真空烘箱中，在40℃恒温及氮气氛围条件下干燥45-50h，干燥完毕则制得复合降水添加剂。
本发明复合降水添加剂的制备方法操作简便，控制方便，生产成本低，生产效率高，使制得的复合降水添加剂有效降低软土路基中的水分，提高软土填筑材料的强度，可用于大规模生产，并具有良好的应用效果及推广价值。
其中，步骤(1)通过先将结构性载体材料和保护剂进行油浴，使得保护剂均匀分散于结构性载体材料的内部微孔结构中，进而使得分离态水分子在结构性载体材料内部以稳定速度和方向定向迁移；而步骤(2)将交联剂、浸润剂和离子交换剂浸泡于丁醇溶液中，混合后再将丁醇溶液蒸发去除，能使三者在丁醇溶液中溶解、分散，提高三者的混合分散均匀性，促进三者在后续混合至物料e中的分散性；而步骤(3)将抗静电剂和填充性材料进行球磨，既能提高两者的混合度，并能提高两者的细度，提高制得的物料c在后续物料中的混合分散性；而步骤(4)将水分调控剂分批加入至物料c中，能提高水分调控剂在物料c中的混合分散性；而步骤(5)将物料a和物料d混合，结构性载体材料与水分调控剂混合，形成水分调控驱动结构，对分离态水分子的动态定向引控，实现水分的定向迁移，同时在保护剂的协效作用下，水分迁移以稳定速度和方向发展，而当水分到达填充性材料表面时，填充性材料的水膨胀断裂效应可实现水分的瞬态转移，从而实现了对于软土材料内部水分含量的降低；而步骤(6)将物料b加入至物料e中，浸润剂和交联剂作用下能促进水分调控驱动结构的形成，且加入的离子交换剂能形成去离子电荷效应，降低软土颗粒与水分子之间的作用力，促使软土颗粒和水分子由结合态向分离态变化，促使水分向着填充性材料表面迁移。
本发明的有益效果在于：(1)本发明的复合降水添加剂通过离子交换及交联浸润效应实现对软土中水分迁移路径的定向调控，降低软土路基中的水分，从而提高软土填筑材料的整体强度，显著改善路基填土的压实性能；其中，采用的抗静电剂能够去除软土颗粒表面的有害静电荷，消除聚集态静电荷群带来的软土颗粒之间的不良静电作用，配合离子交换剂后，二者形成的去离子电荷效应可降低软土颗粒与水分子之间的作用力，使软土颗粒和水分子由结合态向分离态变化；而在此基础上，在浸润剂和交联剂作用下，结构性载体与水分调控剂形成水分调控驱动结构，通过对分离态水分子的动态定向引控，实现水分的定向迁移，并在保护剂的协效作用下，水分迁移以稳定速度和方向发展，而当水分到达填充性材料表面时，填充性材料的水膨胀断裂效应可实现水分的瞬态转移，从而实现了对于软土材料内部水分含量的降低，而降水过程属于系统性多成分之间的配合协效稳态变化，降水过程变化稳定而高效。
(2)在填充材料内水分转移散失后，软土填筑材料复合降水添加剂可重复发挥降水功效，具有优良的重复利用率，使用效果佳。
(3)本发明复合降水添加剂中水分与软土颗粒的分离态转变和水分调控迁移的配合，能显著提高降水效果和效率。
(4)本发明复合降水添加剂的制备方法操作简便，控制方便，生产成本低，生产效率高，使制得的复合降水添加剂有效降低软土路基中的水分，提高软土填筑材料的强度，可用于大规模生产，并具有良好的应用效果及推广价值。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种软土填筑材料复合降水添加剂，该复合降水添加剂包括如下重量份的原料：
所述抗静电剂为高分子型抗静电剂；所述高分子型抗静电剂为烷基磺酸钠；所述抗静电剂的挥发性成分含量为1％，胺值为180kohmg/g。
所述交联剂为三羟甲基丙烷-三(3-吖丙啶基丙酸酯)。
所述浸润剂为三聚氰酸环氧乳液，所述浸润剂的固含量为23％。
所述离子交换剂为葡聚糖。
所述水分调控剂为溴化锂；所述水分调控剂的比重为1.14，共价键单元数量为1。
所述结构性载体为氧化铝陶瓷粉，所述结构性载体的孔隙率为33％。
所述保护剂为纤维膨胀剂；所述保护剂的细度为50目，有效成分含量为85％。
所述填充性材料为微晶纤维素，所述填充性材料的取代度d.s范围为0.4，氯化物含量范围为1.0％。
一种如上所述的软土填筑材料复合降水添加剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照重量份计，称取结构性载体材料，并以体积比为1:4称取去离子水，将结构性载体材料加入至去离子水中，然后保护剂加入去离子水中，在油浴中在温度为60℃的油浴条件下加热20min，再将油浴后的混合物从去离子水过滤出来，最后冷却至室温后置于温度为55℃的真空干燥环境中静置20h，制得物料a；
(2)按照重量份计，将交联剂和浸润剂浸泡于质量浓度为12％的丁醇溶液中，匀速搅拌5min后，再向其中加入离子交换剂，再次搅拌6min后，将其置于温度为75℃的条件下恒温蒸发丁醇溶液至干燥，制得物料b；
(3)按照重量份计，将抗静电剂和填充性材料混合搅拌均匀，然后置于球磨装置中，在球料质量比1:4的条件下球磨10min，制得物料c；
(4)按照重量份计，将水分调控剂等分为3份，在等速搅拌过程中分三次加入至步骤(3)制得的物料c中，加入完毕并搅拌均匀后，制得物料d；
(5)将步骤(1)制得的物料a与步骤(4)制得的物料d混合均匀，并加入去离子水进行稀释，然后在转速为2300rad/min的条件下剪切5min，制得物料e；
(6)将步骤(2)制得的物料b加入至将步骤(5)制得的物料e中，等速搅拌8min，然后静置2h后，置于真空烘箱中，在40℃恒温及氮气氛围条件下干燥45h，干燥完毕则制得复合降水添加剂。
实施例2
一种软土填筑材料复合降水添加剂，该复合降水添加剂包括如下重量份的原料：
所述抗静电剂为高分子型抗静电剂；所述高分子型抗静电剂为烷基磺酸钠；所述抗静电剂的挥发性成分含量为0.9％，胺值为190kohmg/g。
所述交联剂为三羟甲基丙烷-三(3-吖丙啶基丙酸酯)。
所述浸润剂为三聚氰酸环氧乳液，所述浸润剂的固含量为28％。
所述离子交换剂为葡聚糖。
所述水分调控剂为溴化锂；所述水分调控剂的比重为2.21，共价键单元数量为1。
所述结构性载体为氧化铝陶瓷粉，所述结构性载体的孔隙率为38％。
所述保护剂为纤维膨胀剂；所述保护剂的细度为60目，有效成分含量为87％。
所述填充性材料为微晶纤维素，所述填充性材料的取代度d.s范围为0.4，氯化物含量范围为1.8％。
一种如上所述的软土填筑材料复合降水添加剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照重量份计，称取结构性载体材料，并以体积比为1:4.5称取去离子水，将结构性载体材料加入至去离子水中，然后保护剂加入去离子水中，在油浴中在温度为68℃的油浴条件下加热30min，再将油浴后的混合物从去离子水过滤出来，最后冷却至室温后置于温度为58℃的真空干燥环境中静置18h，制得物料a；
(2)按照重量份计，将交联剂和浸润剂浸泡于质量浓度为13％的丁醇溶液中，匀速搅拌7min后，再向其中加入离子交换剂，再次搅拌8min后，将其置于温度为78℃的条件下恒温蒸发丁醇溶液至干燥，制得物料b；
(3)按照重量份计，将抗静电剂和填充性材料混合搅拌均匀，然后置于球磨装置中，在球料质量比1:4.5的条件下球磨16min，制得物料c；
(4)按照重量份计，将水分调控剂等分为3份，在等速搅拌过程中分三次加入至步骤(3)制得的物料c中，加入完毕并搅拌均匀后，制得物料d；
(5)将步骤(1)制得的物料a与步骤(4)制得的物料d混合均匀，并加入去离子水进行稀释，然后在转速为2400rad/min的条件下剪切4.5min，制得物料e；
(6)将步骤(2)制得的物料b加入至将步骤(5)制得的物料e中，等速搅拌9min，然后静置2.5h后，置于真空烘箱中，在40℃恒温及氮气氛围条件下干燥46h，干燥完毕则制得复合降水添加剂。
实施例3
一种软土填筑材料复合降水添加剂，该复合降水添加剂包括如下重量份的原料：
所述抗静电剂为高分子型抗静电剂；所述高分子型抗静电剂为烷基磺酸钠；所述抗静电剂的挥发性成分含量为0.55％，胺值为190kohmg/g。
所述交联剂为三羟甲基丙烷-三(3-吖丙啶基丙酸酯)或二异氰酸酯。
所述浸润剂为三聚氰酸环氧乳液，所述浸润剂的固含量为29％。
所述离子交换剂为葡聚糖。
所述水分调控剂为溴化锂；所述水分调控剂的比重为2.46，共价键单元数量为1。
所述结构性载体为氧化铝陶瓷粉，所述结构性载体的孔隙率为40％。
所述保护剂为纤维膨胀剂；所述保护剂的细度为65目，有效成分含量为88％。
所述填充性材料为微晶纤维素，所述填充性材料的取代度d.s范围为0.4，氯化物含量范围为2.1％。
一种如上所述的软土填筑材料复合降水添加剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照重量份计，称取结构性载体材料，并以体积比为1:5称取去离子水，将结构性载体材料加入至去离子水中，然后保护剂加入去离子水中，在油浴中在温度为70℃的油浴条件下加热33min，再将油浴后的混合物从去离子水过滤出来，最后冷却至室温后置于温度为60℃的真空干燥环境中静置16h，制得物料a；
(2)按照重量份计，将交联剂和浸润剂浸泡于质量浓度为15％的丁醇溶液中，匀速搅拌6.5min后，再向其中加入离子交换剂，再次搅拌8min后，将其置于温度为80℃的条件下恒温蒸发丁醇溶液至干燥，制得物料b；
(3)按照重量份计，将抗静电剂和填充性材料混合搅拌均匀，然后置于球磨装置中，在球料质量比1:5的条件下球磨20min，制得物料c；
(4)按照重量份计，将水分调控剂等分为3份，在等速搅拌过程中分三次加入至步骤(3)制得的物料c中，加入完毕并搅拌均匀后，制得物料d；
(5)将步骤(1)制得的物料a与步骤(4)制得的物料d混合均匀，并加入去离子水进行稀释，然后在转速为2500rad/min的条件下剪切4min，制得物料e；
(6)将步骤(2)制得的物料b加入至将步骤(5)制得的物料e中，等速搅拌10min，然后静置3h后，置于真空烘箱中，在40℃恒温及氮气氛围条件下干燥48h，干燥完毕则制得复合降水添加剂。
实施例4
一种软土填筑材料复合降水添加剂，该复合降水添加剂包括如下重量份的原料：
所述抗静电剂为高分子型抗静电剂；所述高分子型抗静电剂为烷基磺酸钠；所述抗静电剂的挥发性成分含量为0.3％，胺值为200kohmg/g。
所述交联剂为三羟甲基丙烷-三(3-吖丙啶基丙酸酯)。
所述浸润剂为三聚氰酸环氧乳液，所述浸润剂的固含量为31％。
所述离子交换剂为葡聚糖。
所述水分调控剂为溴化锂；所述水分调控剂的比重为2.78，共价键单元数量为2。
所述结构性载体为氧化铝陶瓷粉，所述结构性载体的孔隙率为42％。
所述保护剂为纤维膨胀剂；所述保护剂的细度为70目，有效成分含量为89％。
所述填充性材料为微晶纤维素，所述填充性材料的取代度d.s范围为0.5，氯化物含量范围为2.4％。
一种如上所述的软土填筑材料复合降水添加剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照重量份计，称取结构性载体材料，并以体积比为1:5.5称取去离子水，将结构性载体材料加入至去离子水中，然后保护剂加入去离子水中，在油浴中在温度为74℃的油浴条件下加热36min，再将油浴后的混合物从去离子水过滤出来，最后冷却至室温后置于温度为63℃的真空干燥环境中静置14h，制得物料a；
(2)按照重量份计，将交联剂和浸润剂浸泡于质量浓度为16％的丁醇溶液中，匀速搅拌7min后，再向其中加入离子交换剂，再次搅拌9min后，将其置于温度为83℃的条件下恒温蒸发丁醇溶液至干燥，制得物料b；
(3)按照重量份计，将抗静电剂和填充性材料混合搅拌均匀，然后置于球磨装置中，在球料质量比1:5.5的条件下球磨24min，制得物料c；
(4)按照重量份计，将水分调控剂等分为3份，在等速搅拌过程中分三次加入至步骤(3)制得的物料c中，加入完毕并搅拌均匀后，制得物料d；
(5)将步骤(1)制得的物料a与步骤(4)制得的物料d混合均匀，并加入去离子水进行稀释，然后在转速为2600rad/min的条件下剪切3.5min，制得物料e；
(6)将步骤(2)制得的物料b加入至将步骤(5)制得的物料e中，等速搅拌11min，然后静置3.5h后，置于真空烘箱中，在40℃恒温及氮气氛围条件下干燥48h，干燥完毕则制得复合降水添加剂。
实施例5
一种软土填筑材料复合降水添加剂，该复合降水添加剂包括如下重量份的原料：
所述抗静电剂为高分子型抗静电剂；所述高分子型抗静电剂为烷基磺酸钠；所述抗静电剂的挥发性成分含量为0.1％，胺值为210kohmg/g。
所述交联剂为三羟甲基丙烷-三(3-吖丙啶基丙酸酯)。
所述浸润剂为三聚氰酸环氧乳液，所述浸润剂的固含量为34％。
所述离子交换剂为葡聚糖。
所述水分调控剂为溴化锂；所述水分调控剂的比重为3.26，共价键单元数量为2。
所述结构性载体为氧化铝陶瓷粉，所述结构性载体的孔隙率为46％。
所述保护剂为纤维膨胀剂；所述保护剂的细度为80目，有效成分含量为90％。
所述填充性材料为微晶纤维素，所述填充性材料的取代度d.s范围为0.6，氯化物含量范围为3.0％。
一种如上所述的软土填筑材料复合降水添加剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照重量份计，称取结构性载体材料，并以体积比为1:6称取去离子水，将结构性载体材料加入至去离子水中，然后保护剂加入去离子水中，在油浴中在温度为80℃的油浴条件下加热45min，再将油浴后的混合物从去离子水过滤出来，最后冷却至室温后置于温度为65℃的真空干燥环境中静置12h，制得物料a；
(2)按照重量份计，将交联剂和浸润剂浸泡于质量浓度为18％的丁醇溶液中，匀速搅拌8min后，再向其中加入离子交换剂，再次搅拌10min后，将其置于温度为85℃的条件下恒温蒸发丁醇溶液至干燥，制得物料b；
(3)按照重量份计，将抗静电剂和填充性材料混合搅拌均匀，然后置于球磨装置中，在球料质量比1:6的条件下球磨30min，制得物料c；
(4)按照重量份计，将水分调控剂等分为3份，在等速搅拌过程中分三次加入至步骤(3)制得的物料c中，加入完毕并搅拌均匀后，制得物料d；
(5)将步骤(1)制得的物料a与步骤(4)制得的物料d混合均匀，并加入去离子水进行稀释，然后在转速为2800rad/min的条件下剪切3min，制得物料e；
(6)将步骤(2)制得的物料b加入至将步骤(5)制得的物料e中，等速搅拌12min，然后静置4h后，置于真空烘箱中，在40℃恒温及氮气氛围条件下干燥50h，干燥完毕则制得复合降水添加剂。
实施例6
本实施例与上述实施例1的区别在于：
所述抗静电剂为非离子型抗静电剂；所述非离子型抗静电剂为乙氧基化脂肪族烷基胺。
所述交联剂为二异氰酸酯。
所述浸润剂为聚醋酸乙烯酯乳液。
所述离子交换剂为二甲基亚砜。
所述水分调控剂为硬脂酸钡。
所述结构性载体为纳米活性炭粉中的一种。
所述保护剂为纤维膨胀剂。
所述填充性材料为羧甲基淀粉钠。
实施例7
本实施例与上述实施例2的区别在于：
所述抗静电剂为非离子型抗静电剂；所述非离子型抗静电剂为乙氧基化脂肪族烷基胺。
所述交联剂为二异氰酸酯。
所述浸润剂为聚醋酸乙烯酯乳液。
所述离子交换剂为二甲基亚砜。
所述水分调控剂为硬脂酸钡。
所述结构性载体为纳米活性炭粉中的一种。
所述保护剂为纤维膨胀剂。
所述填充性材料为羧甲基淀粉钠。
实施例8
本实施例与上述实施例3的区别在于：
所述抗静电剂为非离子型抗静电剂；所述非离子型抗静电剂为乙氧基化脂肪族烷基胺。
所述交联剂为二异氰酸酯。
所述浸润剂为聚醋酸乙烯酯乳液。
所述离子交换剂为二甲基亚砜。
所述水分调控剂为硬脂酸钡。
所述结构性载体为纳米活性炭粉中的一种。
所述保护剂为纤维膨胀剂。
所述填充性材料为羧甲基淀粉钠。
实施例9
本实施例与上述实施例4的区别在于：
所述抗静电剂为非离子型抗静电剂；所述非离子型抗静电剂为乙氧基化脂肪族烷基胺。
所述交联剂为二异氰酸酯。
所述浸润剂为聚醋酸乙烯酯乳液。
所述离子交换剂为二甲基亚砜。
所述水分调控剂为硬脂酸钡。
所述结构性载体为纳米活性炭粉中的一种。
所述保护剂为纤维膨胀剂。
所述填充性材料为羧甲基淀粉钠。
实施例10
本实施例与上述实施例5的区别在于：
所述抗静电剂为非离子型抗静电剂；所述非离子型抗静电剂为乙氧基化脂肪族烷基胺。
所述交联剂为二异氰酸酯。
所述浸润剂为聚醋酸乙烯酯乳液。
所述离子交换剂为二甲基亚砜。
所述水分调控剂为硬脂酸钡。
所述结构性载体为纳米活性炭粉中的一种。
所述保护剂为纤维膨胀剂。
所述填充性材料为羧甲基淀粉钠。
实施例11
本实施例与上述实施例1的区别在于：
所述抗静电剂为非离子型抗静电剂；所述非离子型抗静电剂为乙氧基化椰子胺。
所述交联剂为三羟甲基丙烷-三(3-吖丙啶基丙酸酯)。
所述浸润剂为聚醋酸乙烯酯乳液。
所述离子交换剂为羧甲基纤维素。
所述水分调控剂为焦亚硫酸钠。
所述结构性载体为活性壳聚糖。
所述保护剂为纤维膨胀剂。
所述填充性材料为羧甲基淀粉钠。
实施例12
本实施例与上述实施例2的区别在于：
所述抗静电剂为非离子型抗静电剂；所述非离子型抗静电剂为乙氧基化椰子胺。
所述交联剂为三羟甲基丙烷-三(3-吖丙啶基丙酸酯)。
所述浸润剂为聚醋酸乙烯酯乳液。
所述离子交换剂为羧甲基纤维素。
所述水分调控剂为焦亚硫酸钠。
所述结构性载体为活性壳聚糖。
所述保护剂为纤维膨胀剂。
所述填充性材料为羧甲基淀粉钠。
实施例13
本实施例与上述实施例3的区别在于：
所述抗静电剂为非离子型抗静电剂；所述非离子型抗静电剂为乙氧基化椰子胺。
所述交联剂为三羟甲基丙烷-三(3-吖丙啶基丙酸酯)。
所述浸润剂为聚醋酸乙烯酯乳液。
所述离子交换剂为羧甲基纤维素。
所述水分调控剂为焦亚硫酸钠。
所述结构性载体为活性壳聚糖。
所述保护剂为纤维膨胀剂。
所述填充性材料为羧甲基淀粉钠。
实施例14
本实施例与上述实施例4的区别在于：
所述抗静电剂为非离子型抗静电剂；所述非离子型抗静电剂为乙氧基化椰子胺。
所述交联剂为三羟甲基丙烷-三(3-吖丙啶基丙酸酯)。
所述浸润剂为聚醋酸乙烯酯乳液。
所述离子交换剂为羧甲基纤维素。
所述水分调控剂为焦亚硫酸钠。
所述结构性载体为活性壳聚糖。
所述保护剂为纤维膨胀剂。
所述填充性材料为羧甲基淀粉钠。
实施例15
本实施例与上述实施例5的区别在于：
所述抗静电剂为非离子型抗静电剂；所述非离子型抗静电剂为乙氧基化椰子胺。
所述交联剂为三羟甲基丙烷-三(3-吖丙啶基丙酸酯)。
所述浸润剂为聚醋酸乙烯酯乳液。
所述离子交换剂为羧甲基纤维素。
所述水分调控剂为焦亚硫酸钠。
所述结构性载体为活性壳聚糖。
所述保护剂为纤维膨胀剂。
所述填充性材料为羧甲基淀粉钠。
实施例16
一种软土填筑材料复合降水添加剂，该复合降水添加剂包括如下重量份的原料：
所述抗静电剂为非离子型抗静电剂；所述非离子型抗静电剂为乙氧基化脂肪族烷基胺；所述抗静电剂的挥发性成分含量为0.5％，胺值为190kohmg/g。
所述交联剂为三羟甲基丙烷-三(3-吖丙啶基丙酸酯)。
所述浸润剂为三聚氰酸环氧乳液，所述浸润剂的固含量为29％。
所述离子交换剂为二甲基亚砜。
所述水分调控剂为硬脂酸钡；所述水分调控剂的比重为2.46，共价键单元数量为1。
所述结构性载体为氧化铝陶瓷粉，所述结构性载体的孔隙率为40％。
所述保护剂为纤维膨胀剂；所述保护剂的细度为65目，有效成分含量为88。
所述填充性材料为微晶纤维素，所述填充性材料的取代度d.s范围为0.4，氯化物含量范围为2.1％。
一种如上所述的软土填筑材料复合降水添加剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照重量份计，称取结构性载体材料，并以体积比为1:5称取去离子水，将结构性载体材料加入至去离子水中，然后保护剂加入去离子水中，在油浴中在温度为70℃的油浴条件下加热33min，再将油浴后的混合物从去离子水过滤出来，最后冷却至室温后置于温度为60℃的真空干燥环境中静置16h，制得物料a；
(2)按照重量份计，将交联剂和浸润剂浸泡于质量浓度为15％的丁醇溶液中，匀速搅拌6.5min后，再向其中加入离子交换剂，再次搅拌8min后，将其置于温度为80℃的条件下恒温蒸发丁醇溶液至干燥，制得物料b；
(3)按照重量份计，将抗静电剂和填充性材料混合搅拌均匀，然后置于球磨装置中，在球料质量比1:5的条件下球磨20min，制得物料c；
(4)按照重量份计，将水分调控剂等分为3份，在等速搅拌过程中分三次加入至步骤(3)制得的物料c中，加入完毕并搅拌均匀后，制得物料d；
(5)将步骤(1)制得的物料a与步骤(4)制得的物料d混合均匀，并加入去离子水进行稀释，然后在转速为2500rad/min的条件下剪切4min，制得物料e；
(6)将步骤(2)制得的物料b加入至将步骤(5)制得的物料e中，等速搅拌10min，然后静置3h后，置于真空烘箱中，在40℃恒温及氮气氛围条件下干燥48h，干燥完毕则制得复合降水添加剂。
对比例1
一种软土填筑材料复合降水添加剂，该复合降水添加剂包括如下重量份的原料：
所述交联剂为三羟甲基丙烷-三(3-吖丙啶基丙酸酯)。
所述浸润剂为三聚氰酸环氧乳液，所述浸润剂的固含量为29％。
所述结构性载体为氧化铝陶瓷粉，所述结构性载体的孔隙率为40％。
所述保护剂为纤维膨胀剂；所述保护剂的细度为65目，有效成分含量为88。
所述填充性材料为微晶纤维素，所述填充性材料的取代度d.s范围为0.4，氯化物含量范围为2.1％。
一种如上所述的软土填筑材料复合降水添加剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照重量份计，称取结构性载体材料，并以体积比为1:5称取去离子水，将结构性载体材料加入至去离子水中，然后保护剂加入去离子水中，在油浴中在温度为70℃的油浴条件下加热33min，再将油浴后的混合物从去离子水过滤出来，最后冷却至室温后置于温度为60℃的真空干燥环境中静置16h，制得物料a；
(2)按照重量份计，将交联剂和浸润剂浸泡于质量浓度为15％的丁醇溶液中，匀速搅拌6.5min后，将其置于温度为80℃的条件下恒温蒸发丁醇溶液至干燥，制得物料b；
(3)按照重量份计，将填充性材料混合搅拌均匀，然后置于球磨装置中，在球料质量比1:5的条件下球磨20min，制得物料c；
(4)将步骤(1)制得的物料a与步骤(3)制得的物料c混合均匀，并加入去离子水进行稀释，然后在转速为2500rad/min的条件下剪切4min，制得物料d；
(6)将步骤(2)制得的物料b加入至将步骤(4)制得的物料d中，等速搅拌10min，然后静置3h后，置于真空烘箱中，在40℃恒温及氮气氛围条件下干燥48h，干燥完毕则制得复合降水添加剂。
对比例2
一种软土填筑材料复合降水添加剂，该复合降水添加剂包括如下重量份的原料：
所述抗静电剂为非离子型抗静电剂；所述非离子型抗静电剂为乙氧基化脂肪族烷基胺；所述抗静电剂的挥发性成分含量为0.5％，胺值为190kohmg/g。
所述离子交换剂为二甲基亚砜。
所述水分调控剂为硬脂酸钡；所述水分调控剂的比重为2.46，共价键单元数量为1。
所述结构性载体为氧化铝陶瓷粉，所述结构性载体的孔隙率为40％。
所述保护剂为纤维膨胀剂；所述保护剂的细度为65目，有效成分含量为88。
所述填充性材料为微晶纤维素，所述填充性材料的取代度d.s范围为0.4，氯化物含量范围为2.1％。
一种如上所述的软土填筑材料复合降水添加剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照重量份计，称取结构性载体材料，并以体积比为1:5称取去离子水，将结构性载体材料加入至去离子水中，然后保护剂加入去离子水中，在油浴中在温度为70℃的油浴条件下加热33min，再将油浴后的混合物从去离子水过滤出来，最后冷却至室温后置于温度为60℃的真空干燥环境中静置16h，制得物料a；
(2)按照重量份计，将离子交换剂浸泡于质量浓度15％的丁醇溶液中，匀速搅拌6.5min后，将其置于温度为80℃的条件下恒温蒸发丁醇溶液至干燥，制得物料b；
(3)按照重量份计，将抗静电剂和填充性材料混合搅拌均匀，然后置于球磨装置中，在球料质量比1:5的条件下球磨20min，制得物料c；
(4)按照重量份计，将水分调控剂等分为3份，在等速搅拌过程中分三次加入至步骤(3)制得的物料c中，加入完毕并搅拌均匀后，制得物料d；
(5)将步骤(1)制得的物料a与步骤(4)制得的物料d混合均匀，并加入去离子水进行稀释，然后在转速为2500rad/min的条件下剪切4min，制得物料e；
(6)将步骤(2)制得的物料b加入至将步骤(5)制得的物料e中，等速搅拌10min，然后静置3h后，置于真空烘箱中，在40℃恒温及氮气氛围条件下干燥48h，干燥完毕则制得复合降水添加剂。
对比例3
一种软土填筑材料复合降水添加剂，该复合降水添加剂包括如下重量份的原料：
结构性载体13份
保护剂3.7份
填充性材料4.8份。
所述结构性载体为氧化铝陶瓷粉，所述结构性载体的孔隙率为40％。
所述保护剂为纤维膨胀剂；所述保护剂的细度为65目，有效成分含量为88。
所述填充性材料为微晶纤维素，所述填充性材料的取代度d.s范围为0.4，氯化物含量范围为2.1％。
一种如上所述的软土填筑材料复合降水添加剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照重量份计，称取结构性载体材料，并以体积比为1:5称取去离子水，将结构性载体材料加入至去离子水中，然后保护剂加入去离子水中，在油浴中在温度为70℃的油浴条件下加热33min，再将油浴后的混合物从去离子水过滤出来，最后冷却至室温后置于温度为60℃的真空干燥环境中静置16h，制得物料a；
(2)按照重量份计，将填充性材料置于球磨装置中，在球料质量比1:5的条件下球磨20min，制得物料b；
(3)将步骤(1)制得的物料a与步骤(2)制得的物料b混合均匀，并加入去离子水进行稀释，然后在转速为2500rad/min的条件下剪切4min，然后静置3h后，置于真空烘箱中，在40℃恒温及氮气氛围条件下干燥48h，干燥完毕则制得复合降水添加剂。
取适量土置于粉碎机内粉碎至均匀颗粒，然后测试初始含水量，然后将实施例1-16和对比例1-3制得的复合降水剂以5％的掺量加入3kg土壤中搅拌均匀，装入20cm×20cm×4cm的容器中，在恒温恒湿养护箱内20℃，50％rh条件下静置16h，然后将土取出进行各项性能测试。实施例1-16及对比例1-3软土填筑材料复合降水添加剂性能测试结果如下表所示：
根据表1-2数据分析可知，采用本发明的软土填筑材料复合降水添加剂材料对软土材料内部水分含量显著降低，具有良好的降低路基填土含水量的功效，与纯路基填土相比，掺加实施例1-16不同配比复合降水剂的土壤样本中含水量均有明显的下降，同时胡敏酸、总有机碳及水溶性有机碳的含量也明显下降，这表明复合降水剂材料能够显著降低路基填土的含水率，同时还可实现对于土中腐殖质含量的有效调控。
而对比例1-3与本发明对比，对比例1的复合降水添加剂中不采用抗静电剂、离子交换剂和水分调控剂，缺乏核心的降水材料——水分调控剂；对比例2的复合降水添加剂中不采用交联剂和浸润剂；对比例3的复合降水添加剂中不采用抗静电剂、交联剂、浸润剂、离子交换剂和水分调控剂，缺乏核心的降水材料——离子交换剂和水分调控剂；而缺乏核心降水材料的对比例1及对比例3对土壤中的水分降低能力较弱，处理后的软土填筑材料含水率和水溶性有机碳含量均较高，尤其对比例3处理后的软土填筑材料在含水率、胡敏酸含量、总有机碳含量和水溶性有机碳含量均明显偏高，进一步说明本发明的复合降水剂通过各原料之间的协同作用实现了对于软土填筑材料的降水作用。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。