本发明涉及一种土壤固化剂及其制备方法和应用。
背景技术：
土壤固化剂是一种由多种无机、有机材料合成的用于固化各类土壤的新型节能环保工程材料。它与土壤混合后通过一系列物理化学反应来改变土壤的工程性质，能将土壤中大量的自由水以结晶水的形式固定下来，使得土壤胶团表面电流降低，胶团所吸附的双电层减薄，电解质浓度增强，颗粒趋于凝聚，体积膨胀而进一步填充土壤孔隙，在压实功的作用下，使固化土易于压实和稳定,从而形成整体结构，并达到常规所不能达到的压密度。经过土壤固化剂处理过的土壤，其强度、密实度、回弹模量、弯沉值、cbr、剪切强度等性能都得到了很大的提高，从而延长了道路的使用寿命，节省了工程维修成本，是当前理想的筑路材料选择。但是现有的土壤固化剂的功效比较单一，亟待研发一种除加固功能外，还能增加渗透性、提高抗冻能力、防止污染物质泄漏等功效的土壤固化剂。
技术实现要素：
本发明的一个目的在于提出一种土壤固化剂。
本发明的土壤固化剂，包括如下重量份数的原料：萘120份～140份，硫酸120份～140份，甲醛溶液70份～90份，氢氧化钙1份～30份，木质素磺酸钠70份～90份和水650份～750份。
本发明的土壤固化剂，与传统的路面基层材料相比，可以节约筑路成本的40％～70％，可缩短工期60％～70％，另外，本发明的土壤固化剂抗压强度高，水稳定性好，冻稳定型好，且节能环保，使用方便，易于运输和储存，可延长道路使用寿命，降低了后期养护成本，具有广泛的实用性。
另外，本发明上述的土壤固化剂，还可以具有如下附加的技术特征：
作为本发明优选的实施方式，所述硫酸的质量浓度为98％，所述甲醛溶液中的甲醛的质量浓度为37％。
作为本发明优选的实施方式，所述的土壤固化剂，包括如下重量份数的原料：萘120份，硫酸140份，甲醛溶液70份，氢氧化钙30份，木质素磺酸钠70份和水750份。
作为本发明优选的实施方式，所述的土壤固化剂，包括如下重量份数的原料：萘140份，硫酸120份，甲醛溶液90份，氢氧化钙1份，木质素磺酸钠90份和水650份。
作为本发明优选的实施方式，所述的土壤固化剂，包括如下重量份数的原料：萘130份，硫酸130份，甲醛溶液80份，氢氧化钙15份，木质素磺酸钠80份和水700份。
本发明的另一个目的在于提出所述的土壤固化剂的制备方法。
所述的土壤固化剂的制备方法，包括如下步骤：首先将所述萘加热至第一预设温度，然后滴加所述硫酸，再升温至第二预设温度并保温第一预设时间，然后降低温度至第三预设温度，再加入重量份数8份～12份的水并水解第二预设时间，然后降低温度至第四预设温度，再滴加所述甲醛溶液，然后保温第三预设时间，再加入重量份数180份～200份的水并搅拌，再加入所述氢氧化钙以中和其ph值至8.0～9.0，然后过滤并收集滤液，再向所述滤液中加入剩余的水和所述木质素磺酸钠并搅拌，得到土壤固化剂。
进一步地，所述第一预设温度为158℃～162℃，所述第二预设温度为165℃～168℃，所述第三预设温度为118℃～122℃，所述第四预设温度为88℃～92℃。
进一步地，所述第一预设时间为2.5h～3.5h，所述第二预设时间为25min～35min，所述第三预设时间为3.8h～4.2h。
本发明的再一个目的在于提出所述的土壤固化剂在建筑基础、公路建设、堤坝工事、井下作业、石油开采、垃圾填埋和防尘固沙领域的应用。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
实施例1
实施例1提出了一种土壤固化剂，包括如下重量份数的原料：萘120份，硫酸140份，甲醛溶液70份，氢氧化钙30份，木质素磺酸钠70份和水750份。其中，所述硫酸的质量浓度为98％，所述甲醛溶液中的甲醛的质量浓度为37％。
实施例1的土壤固化剂的制备方法，包括如下步骤：首先将所述萘加热至158℃，然后滴加所述硫酸，再升温至168℃并保温2.5h，然后降低温度至122℃，再加入重量份数8份的水并水解35min，然后降低温度至88℃，再滴加所述甲醛溶液，然后保温4.2h，再加入重量份数180份的水并搅拌，再加入所述氢氧化钙以中和其ph值至9.0，然后过滤并收集滤液，再向所述滤液中加入剩余的水和所述木质素磺酸钠并搅拌，得到土壤固化剂。
实施例2
实施例2提出了一种土壤固化剂，包括如下重量份数的原料：萘140份，硫酸120份，甲醛溶液90份，氢氧化钙1份，木质素磺酸钠90份和水650份。
实施例2的土壤固化剂的制备方法，包括如下步骤：首先将所述萘加热至162℃，然后滴加所述硫酸，再升温至165℃并保温3.5h，然后降低温度至118℃，再加入重量份数12份的水并水解25min，然后降低温度至92℃，再滴加所述甲醛溶液，然后保温3.8h，再加入重量份数200份的水并搅拌，再加入所述氢氧化钙以中和其ph值至8.0，然后过滤并收集滤液，再向所述滤液中加入剩余的水和所述木质素磺酸钠并搅拌，得到土壤固化剂。
实施例3
实施例3提出了一种土壤固化剂，包括如下重量份数的原料：萘130份，硫酸130份，甲醛溶液80份，氢氧化钙15份，木质素磺酸钠80份和水700份。
实施例3的土壤固化剂的制备方法，包括如下步骤：首先将所述萘加热至160℃，然后滴加所述硫酸，再升温至166℃并保温3h，然后降低温度至120℃，再加入重量份数10份的水并水解30min，然后降低温度至90℃，再滴加所述甲醛溶液，然后保温4h，再加入重量份数190份的水并搅拌，再加入所述氢氧化钙以中和其ph值至8.5，然后过滤并收集滤液，再向所述滤液中加入剩余的水和所述木质素磺酸钠并搅拌，得到土壤固化剂。
综上，本发明的土壤固化剂，与传统的路面基层材料相比，可以节约筑路成本的40％～70％，可缩短工期60％～70％，另外，本发明的土壤固化剂抗压强度高，水稳定性好，冻稳定型好，且节能环保，使用方便，易于运输和储存，可延长道路使用寿命，降低了后期养护成本，具有广泛的实用性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。