專利名稱：一種固化酶建筑材料及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑工程領(lǐng)域，特別是涉及一種利用生物酶的固化作用及特性的固化酶建筑材料及其用途。
“生物酶”對人們來說并不陌生，數(shù)以萬計的生物酶現(xiàn)已為人們所熟知，并被賦予多種用途，如常被用于發(fā)酵釀造、美容化妝、洗發(fā)香波、工業(yè)洗滌劑及生化類藥物等領(lǐng)域。但訖今為止，從來也沒有人將生物酶用于建筑材料，更不用說用于修筑公路、建筑水庫護堤等。
眾所周知，土壤中存在的生物酶有二種不同的類型，一種能使土壤變得更加松軟肥沃，能夠促進植物從土壤中吸收到更多的養(yǎng)分，使莊稼產(chǎn)量提高10～15％，因此是一種很好的土壤調(diào)理劑；而另一種土壤生物酶，不但不能使土壤變得松軟，相反，卻使得土壤變得更為堅實，甚至硬如巖石，不能夠使水份滲透到植物的根部，故使土壤寸草難生，因此，此類土壤生物酶被稱之為固化酶。
粘土和泥沙在自然狀況下的固化所形成頁巖的過程，可以使我們能更好地理解固化酶在固化過程中所起到的固化作用。大多數(shù)的頁巖是在含有許多有機物的海洋環(huán)境下形成的。隨著粘土和泥沙在平靜水域的初步沉淀，沉淀物逐步被沉積在數(shù)干米的覆蓋物下面，上面的覆蓋物不斷地對其進行擠壓，使沉淀物的絕大多數(shù)水份被排擠掉，同時，有機物在生物酶的幫助下，將沉淀物中的鐵離子由+3價變?yōu)?2價，色澤由紅色轉(zhuǎn)變?yōu)辄S褐色及灰色，而其自身則還原為黑色的碳，混于已轉(zhuǎn)變的沉淀物中，此時的沉淀物從色澤及存在形式都已發(fā)生了根本的改變，即已形成了灰黑色的頁巖。
當土壤和骨料中加入固化酶后，也可以進行上述相似的過程，但反應(yīng)速度更快，一般是以比自然固化快數(shù)億倍的速率完成土壤固化巖化過程，這樣，通常需花數(shù)百萬年時間的過程，可被濃縮在數(shù)小時或數(shù)日內(nèi)完成，因此，若將此過程的原理應(yīng)用于實際，其意義非同小可。
本發(fā)明的目的是提供一種利用生物酶固化土壤的作用，能夠變害為益的固化酶建筑材料。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種上述固化酶建筑材料的用途。
本發(fā)明的利用生物酶的固化作用的固化酶建筑材料含有固化酶、水及土壤。其中，每立方米土壤中含有0.025～0.033升固化酶，每千克土壤中含水量為3～12％。
本發(fā)明的固化酶建筑材料中所述固化酶是一種天然有機復(fù)合物，可以通過發(fā)酵合成來制得，無毒、無環(huán)境污染。在固化酶的大量的分子結(jié)構(gòu)中含有活性區(qū)域以幫助分子聯(lián)結(jié)、固定、相互影響和相互作用。固化酶的加入，增加了水份的濕透作用，從而加強了土壤的水分的滲透，有助于壓實土壤而獲得更大的土壤密度；同時，固化酶的加入加速了土壤顆粒的粘合聯(lián)結(jié)，使之能夠形成一個牢固永久的層面，而不同于無機的或石化產(chǎn)品的暫時性作用。固化酶的制取過程是從大自然的生存土壤中提取酶種及固液，將其投入利用淀粉、玉米、谷物(南方可利用利糖后的甘蔗渣)浸泡糖化、再經(jīng)發(fā)酵得到的培養(yǎng)液中，進行培養(yǎng)，得到固化酶原液，通過提純、濃縮后得到固化酶濃縮液。
本發(fā)明優(yōu)選的固化酶為市售大康土壤固化酶(DKS)，是一種高科技復(fù)合酶濃縮液，是專門用來加速促進土壤巖化過程、改變土壤結(jié)構(gòu)的一種生物酶。
本發(fā)明的固化酶建筑材料中所述土壤可以就地取材，對土質(zhì)無任何要求，但土壤顆粒要小于25×25×25mm3，且其中須有16％～30％的土壤顆?？赏ㄟ^200目的篩子。優(yōu)選的土壤顆粒分級比例為100％的顆粒小于25mm3，80～90％的顆?？梢酝ㄟ^12mm2，的篩網(wǎng)，55～70％的顆?？梢酝ㄟ^4目的篩網(wǎng)，40～55％的顆?？梢酝ㄟ^16目的篩網(wǎng)，16～30％的顆?？梢酝ㄟ^200目的篩子。
本發(fā)明的固化酶建筑材料由于采用了具有固化作用的生物酶做為建筑材料的原料，因此，無需再添加任何其它如瀝青、水泥之類的東西，因此施工方便，原材料來源就地取材，固化酶用量少，價格低廉，無污染，具有很好的環(huán)保效益和經(jīng)濟效益，特別是，使用了含有固化酶的建筑材料所筑的構(gòu)件硬度大，密度高，整體性能好，抗裂性能優(yōu)良，耐壓，不易磨損，可防水滲透，防風(fēng)化，可大大延長建筑物的使用期。
本發(fā)明的固化酶建筑材料可用于公路建筑和養(yǎng)護道路。施工時，只需控制好土壤的顆粒大小及濕度，按比例加入固化酶，使固化酶、水、土壤充分混合均勻，平鋪于施工基面上，壓實即可。一般的路面只需鋪8cm厚的建材即可，如用于施工負重的運輸公路，可在第一層壓實后，重復(fù)進行第二層的施工、第三層的施工。
采用本固化酶建筑材料建造的路基可防水滲透、防風(fēng)化及磨損，比用普通的道路建設(shè)方法所鋪路面密度高，硬度大，整體性能好，抗裂性能優(yōu)良，減少修補，強化了道路結(jié)構(gòu)，使道路使用期大大延長。
在采用固化酶建筑材料進行路面施工時所用機器設(shè)備簡單，主要有灑水車，刮平機、振動碾、推土機和壓路機，施工方便，土壤米源可就地取材，固化酶用量少，且價格低廉，因此具有很好的實用意義和經(jīng)濟意義。
根據(jù)本發(fā)明的固化酶建筑材料的特點，它除了為公路建筑和養(yǎng)護道路創(chuàng)造了一種全新的施工方法外，還可被用于修造湖床、礦井的堆浸臺和防滲漏層，露天承重倉庫、建筑預(yù)制件、水庫及其它保護圍堤、圍墻及黑暗條件下的井底通道。
下面通過實施例進一步說明本發(fā)明。
實施例現(xiàn)修一段長1000m、寬8m，厚8cm的路面，按照晾干后的建筑材料計，則所需建筑材料體積為1000×8×0.08＝640m3設(shè)材料比重為1600Kg/m3，則材料總重為1600×640＝102400kg設(shè)材料所需含水量為5.6％，則加水量為102400×5.6％＝57344Kg(升)按照每升固化酶(DKS)可處理33m3土壤計算，則固化酶用量為640/33＝19(升)施工時，先將路面鏟去一層，將鏟出的土壤進行篩選，按要求篩得小于25mm3的顆粒，其中包括25％的經(jīng)過200目篩子篩過的土壤顆粒，總重量為102400Kg，其余不符合要求的大塊在下，按要求篩得的顆粒在上作為路基材料，鋪平、壓實。
按照設(shè)計要求，用灑水車將因加入了57000升水而稀釋了的固化酶稀釋液均勻地噴灑于上述篩選好的土壤顆粒上，用推土機鏟子將土壤顆粒與稀釋液混合均勻。
將上述混合好的鋪路材料，平鋪于路基上，厚度為8厘米，用壓路機壓實，通常需要5～8遍，使路面材料達到最大密度，過夜或表層干后即可使用。一般經(jīng)72小時養(yǎng)護后使用，其強度達最佳狀態(tài)。
上述方案僅作實例給出，并不以任何方式限制本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以以本發(fā)明進行各種改變或改進，但均不脫離本發(fā)明的實質(zhì)和權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種含有固化酶的建筑材料，其特征是它含有固化酶、水和土壤。
2.如權(quán)利要求1的材料，其特征是每立方米土壤中含有0.025～0.033升固化酶，每千克土壤中含水量為3～12％。
3.如權(quán)利要求1的材料，其特征是固化酶的制取過程是從大自然的生存土壤中提取酶種及固液，將其投入利用淀粉、玉米、谷物(南方可利用利糖后的甘蔗渣)浸泡糖化、再經(jīng)發(fā)酵得到的培養(yǎng)液中，進行培養(yǎng)，得到固化酶原液，通過提純、濃縮后得到固化酶濃縮液。
4.如權(quán)利要求1的材料，其特征是固化酶為市售大康土壤固化酶(DKS)，
5.如權(quán)利要求1的材料，其特征是土壤顆粒小于25×25×25mm3，且其中須有16％～30％的土壤顆?？赏ㄟ^200目的篩子。
6.如權(quán)利要求1的材料，其特征是優(yōu)選的土壤顆粒分級比例為100％的顆粒小于25mm3，80～90％的顆?？梢酝ㄟ^12mm3的篩網(wǎng)，55～70％的顆?？梢酝ㄟ^4目的篩網(wǎng)，40～55％的顆?？梢酝ㄟ^16目的篩網(wǎng)，16～30％的顆粒可以通過200目的篩子。
7.一種如權(quán)利要求1～6之一的材料的用途，其特征是用于建筑公路和養(yǎng)護道路。
8.如權(quán)利要求1～6之一的材料的用途，其特征是用于修造湖床、水庫及其它保護圍堤、露天承重倉庫、建筑預(yù)制件、圍墻、礦井的堆浸臺和防滲漏層及黑暗條件下的井底通道。
全文摘要
本發(fā)明為一種含有固化酶的建筑材料及其用途。本固化酶建筑材料含有固化酶、水及土壤，是一種利用固化酶可以固化土壤的特性，從而達到具有硬度大、密度高、耐壓、耐磨損、整體性能好、抗裂性能優(yōu)良、可防水滲透、防風(fēng)化、延長建筑物使用壽命的目的。本發(fā)明的固化酶建筑材料可用于公路建筑和養(yǎng)護，以及修造湖床、水庫圍堤、倉庫、圍墻、礦井的防滲層及井底通道等。
文檔編號E04C2/02GK1156775SQ9612000
公開日1997年8月13日 申請日期1996年10月7日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月7日
發(fā)明者周亞格, 尤大川, 許學(xué)伊, 俞國翔 申請人:北京大康技術(shù)發(fā)展公司