專利名稱：：一種提高芯型綠化磚抗壓強度的方法
技術領域：
：本發明屬于沙漠治理領域，涉及一種提高芯型綠化磚抗壓強度的方法，更具體的說是固化劑濃度對芯型綠化磚制備影響的研究。
背景技術：
：沙漠面積迅速擴張及沙塵暴頻發，造成生態環境的急劇惡化和巨大的經濟損失，甚至引發某些地區的社會問題，使其成為全球廣泛關注的熱點。研究新型固沙材料以遏止日益猖撅沙漠化的勢頭，對新形勢下促進我國西部大開發，改善生態環境，加快社會經濟穩定增長具有重要意義。本領域的技術人員通過對天然砂巖的結構，以及沙漠沙的性能和特點的研究，提出了"以沙治沙"的構想，即以沙漠沙為骨料，采用硅酸鹽的水溶液為膠凝劑，通過添加各種不同的無機固化劑來制備一種具有一定強度、良好的耐候性能、施工便利、成本低廉且環境友好的無機膠凝材料，土壤固化劑的激活組分還會以不同方式滲入顆粒內部，與黏土礦物發生物理化學反應，形成水鋁酸鹽、含水硅酸鹽等膠凝物質，使黏土顆粒表面產生不可逆凝結硬化。使其具有水穩性和強度穩定性。同時，土壤固化劑的某種成分可代換土體中凝聚能力低的離子，降低動電電位，促使黏土顆粒凝聚，同時使電解質濃度增加，膠粒雙電層減薄，均有利于顆粒凝聚。土壤固化劑的主要水化產物及其與黏土礦物反應的生成物，均能牢固地膠結分散的土壤顆粒，建立空間網狀結構，使之成為一個具有較高強度的整體。本發明人經多年的研究已申請了名稱為芯型綠化磚固化層及其制備方法的專利申請，在該申請的文件中重點描述了試樣的抗壓強度與膨潤土和沙子比例有關，通過測試其抗壓強度發現M沙M膨潤土-3:l時，抗壓強度最高與普通不參入膨潤土的方法相比可達到節約成本的效果。但隨著研究的不斷深入，本申請人進一步實驗發現固化劑濃度對芯型綠化磚固化層的抗壓強度有很大的影響。
發明內容本發明的目的在于提供一種提高芯型綠化磚抗壓強度的方法，它是將膠凝劑與沙漠沙粒以l:2-6份的重量份數比充分混合，模壓成型后噴灑0.1-2inol固化劑溶液，然后將其全部浸泡到固化劑中進行固化5-10min，室溫養護7-10天。本發明所述的固化劑為AICl3溶液。其中固化劑的濃度為0.5moI/L，0.75mol/L,lmol/L,1.25ml/L，1.5moI/L，1.75moI/L，2moI/L，2.25moi/L或2.5mol/L。本發明一個優選的例子中固化劑濃度為1-2iuoI/LAK:i3溶液，更加優選固化劑濃度為2mol/LA1C136H20溶液，固化時間選取5-10min，養護溫度為室溫，養護時間為7天。本發明所述的膠凝劑為水玻璃溶液成分如下:<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>本發明另一個優選的例子中，固化劑為結晶氯化鋁(A1C13，6&0>97.0%)每12kg沙子水玻璃用量1500ml，氯化鋁溶液濃度為lmol/L,固化時間5分鐘。選用的主要固化劑為氯化鋁溶液，當將成型好的試樣進行固化時，氯化鋁固化劑會與水玻璃發生反應，生成無定形硅酸凝膠。實驗中固化劑的濃度為0.5mol/L，0.75mol/L,lmol/L，1.25ml/L，1.5mol/L，1.75mol/L,2mol/L，2.25mol/L或2.Smol/L，水玻璃用量選取125ml/kg、固化時間選取5min，養護溫度為室溫，養護時間為7天，成型后為便于測試抗壓強度采用切片的方法。采用水玻璃溶液為膠凝劑，通過加入無機鹽溶液為固化劑，是能對沙子起到固化作用的，在顯微形貌上表現為生成了無定型的固化產物，并在沙子之間形成了不同程度的網狀交聯。采用A1C13溶液為固化劑時，固化產物能較好的在沙子周圍形成較均勻的包覆層，并且沙子之間的交聯程度也加強。下面通過一個典型的實施例測試其抗壓強度，確定的最佳工藝為每千克沙子加入水玻璃125ml混合均勻，模壓成型后噴灑0.1-2moI/L的AlCl3溶液200g然后將其全部浸泡到l-2mol固化劑溶液中，固化時間為5io分鐘、室溫下養護l周，測試其抗壓強度。測試的數據結果見下表，主要結果如下不同濃度固化劑對芯型綠化磚抗壓強度及密度的影響表l固化劑濃度對抗壓強度及密度的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>以上結果證明試樣的抗壓強度受固化劑濃度的影響，當固化劑濃度為lml/L和2ml/L時出現兩個峰值，在2ml/L時試樣的抗壓強度達到最高。但在應用于實際生產中時，考慮到節約成本，固化劑濃度取lmo!/L最佳。本發明與現有技術相比所具有的優點本發明針對固化劑濃度對抗壓強度的影響進行研究，確定了最佳的固化劑濃度值,達到了更高的抗壓強度，以保證能夠防風保水，更高的抗壓強度可以更好的防止風力吹蝕，抵抗風力吹蝕。圖1固化劑濃度對抗壓強度的影響的曲線圖。具體實施例方式為了簡單和清楚的目的，下文恰當的省略了公知技術的描述，以免那些不必要的細節影響對本技術方案的描述。以下結合檢測實例對本發明做進一步的說明。實施例l常溫條件下制備沙漠綠化磚(1)稱量12kg沙、1500ml水玻璃，充分混合。(2)將混合物放入模具中，邊放邊振動，直到混合物裝滿拉下壓頭，上振下振各兩次，上升壓頭脫模。(3)取出成型磚，用O.lmol/LA1C13200g固化劑噴灑其表面，待可用手提起時將其放入固化濃度為lmol/L的AlCl3溶液中浸泡5分鐘，固化結束取出沙磚進行養護(養護時間7天，養護溫度室溫)。實施例2常溫條件下制備沙漠綠化磚其中固化劑為結晶氯化鈣水溶液，每12kg沙子水玻璃用量1800ml，氯化鈣溶液濃度為lmol/L,固化時間5分鐘。(1)稱量15kg沙、1800ml水玻璃，充分混合。(2)將混合物放入模具中，邊放邊振動，直到混合物裝滿拉下壓頭，上振下振各兩次，上升壓頭脫模。(3)取出成型磚，用少量固化劑噴灑其表面，待可用手提起時將其放入固化濃度為2mol/L的氯化鈣溶液中浸泡10分鐘，固化結束取出沙磚進行養護(養護時間7天，養護溫度室溫)。綜上所述，本發明的內容并不局限在的實施例中，相同領域內的有識之士可以在本發明的技術指導思想之內可以輕易提出其他的實施例，但這種實施例都包括在本發明的范圍之內。權利要求1、一種提高芯型綠化磚抗壓強度的方法，其特征在于將膠凝劑與沙漠沙粒以1∶2-6份的重量份數比充分混合，模壓成型后噴灑0.1-2mol固化劑溶液，然后將其全部浸泡到固化劑中進行固化5-10min，室溫養護7-10天。2、如權利要求1所述提高芯型綠化磚抗壓強度的方法，其中固化劑為AlCl3溶液。3、如權利要求1所述提高芯型綠化磚抗壓強度的方法，其中固化劑的濃度為0.5mol/L，0.75mol/L，lmol/L,1.25ml/L,1.5mol/L，1.75mol/L，2mol/L或2.25moI/L,2.5mol/L。4、如權利要求1所述提高芯型綠化磚抗壓強度的方法，固化劑濃度為l-2mol/LAlCb溶液，固化時間選取5min，養護溫度為室溫，養護時間為7天。全文摘要本發明公開一種提高芯型綠化磚抗壓強度的方法，其特征在于將膠凝劑與沙漠沙粒以1∶2-6份的重量份數比充分混合，模壓成型后噴灑0.1-2mol固化劑溶液，然后將其全部浸泡到固化劑中進行固化5-10min，室溫養護7-10天。本發明選用的主要固化劑為AlCl<sub>3</sub>溶液，當將成型好的試樣進行固化時，固化劑會與水玻璃發生反應，生成無定形硅酸凝膠。實驗中固化劑的濃度為0.5mol/L，0.75mol/L，1mol/L，1.25ml/L，1.5mol/L，1.75mol/L，2mol/L，2.25mol/L或2.5mol/L，結果固化劑濃度為2mol/L時其抗壓強度最大，固化時間短、抗壓強度高。文檔編號C04B40/00GK101492307SQ20091006804公開日2009年7月29日申請日期2009年3月6日優先權日2009年3月6日發明者李建保,李德軍,焦永恒,磊董,鄧湘云,平陳申請人:天津師范大學