CN1306007C - 土壤硬化剂，土壤硬化方法及固结硬化的地面 - Google Patents

Abstract

将包含苹果酸和/或葡萄糖的土壤改良剂与土壤混合，可使固结后的地面具有良好的水渗透性和强度。

Description

土壤硬化剂，土壤硬化 方法及固结硬化的地面

发明背景

发明领域

本发明涉及在各种应用，例如道路建设、土地开发和路堤斜坡加固中使用的土壤改良技术，并特别涉及土壤硬化剂、土壤硬化方法和固结硬化的地面，其可以解决与二次破坏有关的问题，例如由于各种土方工程引起的土壤污染和地下水污染，并可以硬化易松散的土壤表面，以防止风害。

现有技术的描述

在现有技术中，由于土壤强度的增加是采用侵占性的改良方法进行的，该方法使用例如包括重金属、大量石灰和大量普通水泥的水泥型硬化剂之类的土壤改良材料，这样就会产生包括例如土壤污染和地下水污染的二次破坏等问题。

即，使用这种现有技术的土壤改良材料存在下列缺点：

1.当使用包含重金属的水泥型硬化剂时，土壤会被重金属污染。而且，这些重金属还会污染地下水。

2.当使用大量石灰和普通水泥时，由于产生大量的热量，操作可能较危险。而且，在进行硬化以后，由于出现裂缝等，会产生不稳定的结构。此外，由于很难实现水泥等的完全混合，得到的结构缺乏均一性。再有，当使用石灰和普通水泥时，土壤本身被破坏，在水泥等硬化后，水渗透性被破坏，并在使用这类土壤改良材料的边缘地方产生弱的地层。因此，这些现有技术的土壤改良材料被认为是不合适的。

3.当使用石灰和普通水泥时，这些材料要求混合大量的粉状材料，这样就会产生粉尘问题。

4.当使用石灰和普通水泥时，因为对土壤颗粒本身没有实现有机土壤特性的改善，只是对密度有大致的改进，但由于在土壤颗粒之间几乎不存在裂缝，被改良的土地具有较差的水渗透性，结果，土壤结构缺乏均匀的强度。

发明概述

鉴于上述现有技术的问题，本发明的目的是提供土壤硬化剂、土壤硬化方法和固结硬化的地面，其可以解决土壤污染和地下水污染的问题，可以硬化土地使其具有良好的水渗透性，并可以在保持土壤以自然状态存在时硬化土地，以增加土壤的强度并防止风害。

为实现上述目的，使用苹果酸和葡萄糖作为本发明土壤硬化剂的主要组分，它们使得土壤可以具有好的水渗透性，对人和动物无害，和具有提高的强度。这些土壤硬化剂组分的用量根据土壤的酸性、碱性、金属含量和无机物的含量而改变。优选这些土壤硬化剂的组分为液体或粉末形式。而且，该土壤硬化剂可以包括助剂，例如氯化钠或碳酸氢钠。

在本发明的土壤硬化方法的一个实施方案中，土壤与包含使得可以获得具有好的水渗透性，对人和动物无害，和具有提高的土壤强度的地面的苹果酸和葡萄糖的土壤硬化剂混合，混合后进行加压硬化。

在本发明的土壤硬化方法的另一个实施方案中，将包含使得可以获得具有好的水渗透性，对人和动物无害，和具有提高的土壤强度的地面的苹果酸和葡萄糖的土壤硬化剂均匀分散在土壤的表面上，然后仅对该土壤的表面进行硬化。

本发明的具有好的水渗透性和强度的固结硬化的地面包括土壤和土壤硬化剂的固结性硬化混合物，以提供良好的水渗透性和强度，所述土壤硬化剂含有使得可以获得具有好的水渗透性，对人和动物无害，和具有提高的土壤强度的地面的苹果酸和葡萄糖作为主要组分。

原理和操作

当使用本发明的土壤硬化剂硬化土壤时，苹果酸和葡萄糖分子迁移向各个有机土壤颗粒，并在其表面上形成覆盖层，由此土壤颗粒形成排列有序的分离的无机颗粒。然后，在施压进行巩固以后，由此得到的地面具有良好的水渗透性和强度。

在这方面，取决于土壤的性质，可仅使用苹果酸或仅使用葡萄糖作为土壤硬化剂的主要组分，但优选使用苹果酸和葡萄糖二者的组合，因为这种组合可进行平滑的土壤硬化。即，苹果酸或葡萄糖对有机部分具有亲合力，并且苹果酸或葡萄糖包覆在其周围。

而且，根据土壤的特殊要求，可使用液体或粉末形式的土壤硬化剂，并如上所述，本发明的土壤硬化剂可用作土壤硬度改良材料。

例如，当土壤的阻隔组分是柔软的有机物时，由于苹果酸包覆有机土壤颗粒形成无机颗粒，这些无机颗粒通过葡萄糖结合在一起，所以在加压巩固时不会破坏土壤。而且，使用苹果酸和葡萄糖可防止由于断裂等的破坏，并可以容易地硬化土壤，同时保持土壤的自然状态。

再有，通过将本发明的土壤硬化剂分散在土壤的表面，然后仅对该土壤的表面进行压实，可以容易地固化土壤，防止土壤材料松散。

优选实施方案的详述

实施方案1

向含有有机物并且密度为1.6吨/m³的土壤中加入32升2％的土壤改良剂溶液，该溶液中每升水含有15克苹果酸和10克葡萄糖，混合后使用压路机将该混合物压实，得到具有压实结构的改良地面。经测定，得到的改良地面具有良好的水渗透性和强度。

实施方案2

向具有由淤泥等构成的高水含量土壤的不结实地面中加入碳酸氢钠，以除去土壤颗粒之间的水，由此降低水含量。接着，将由苹果酸和葡萄糖混合物构成的粒状粉末形式的土壤硬化剂加入到土壤中并与之混合，然后用压路机将该混合物压实，得到具有压实结构的硬化的地面。经测定，得到的硬化的地面具有良好的水渗透性和强度。

实施方案3

在加固路堤的斜坡时，将每升水含有30克苹果酸和50克葡萄糖的土壤硬化剂溶液均匀分散于易松散的土壤表面(例如，在筑路、土地开发等中的顶部土壤)，然后通过仅硬化该土壤的表面，可以容易地固化土壤并防止由刮风等引起的土壤颗粒散落现象。

本发明的土壤硬化剂对人和动物无害，并如上所述，当土壤硬化剂与土壤混合或分布于土壤表面上时，有机土壤颗粒被包覆并被彼此分离。然后，当这些分离的土壤颗粒被固结时，葡萄糖和苹果酸将土壤颗粒粘合在一起，并且土壤保持以自然状态存在。而且，由于在硬化土壤的同时可保持水渗透性，并由于增加了土壤的强度，所以通过本发明实现的土壤硬化是高度可靠的。

即，本发明的土壤硬化剂、土壤硬化方法和固结硬化的地面消除了土壤污染的问题，保持了加固的地面的良好水渗透性，并在保持土壤以自然状态存在的条件下增加了土壤的强度。

再有，通过将本发明的土壤硬化剂均匀地分散在土壤的表面，然后仅硬化该土壤表面，可容易地固化土壤并防止由于刮风等引起的土壤颗粒散落现象。

Claims (7)

1.一种土壤硬化剂，包含：

作为主要组分的苹果酸和葡萄糖，它们使得可以获得具有好的水渗透性，对人和动物无害，并具有提高的土壤强度的地面。

2.权利要求1的土壤硬化剂，其中土壤硬化剂是液体或粉末形式。

3.权利要求1或权利要求2的土壤硬化剂，还包含土壤助剂。

4.权利要求3的土壤硬化剂，其中所述土壤助剂是氯化钠或碳酸氢钠。

5.一种土壤硬化方法，包括下列步骤：

混合土壤和土壤硬化剂，所述土壤硬化剂的主要组分是苹果酸和葡萄糖，它们使得可以获得具有好的水渗透性，对人和动物无害，并具有提高的土壤强度的地面；和

在混合步骤之后，加压硬化土壤和土壤硬化剂的混合物。

6.一种土壤硬化方法，包括下列步骤：

将土壤硬化剂均匀地分散在土壤的表面，所述土壤硬化剂的主要组分是苹果酸和葡萄糖，它们使得可以获得具有好的水渗透性，对人和动物无害，并具有提高的土壤强度的地面；和

在分散步骤之后，硬化该土壤的表面，并且仅有土壤的表面被硬化。

7.一种固结硬化的地面，其具有好的水渗透性和强度，包含：

土壤，和

土壤硬化剂，所述土壤硬化剂的主要组分是苹果酸和葡萄糖，它们使得可以获得具有好的水渗透性，对人和动物无害，并具有提高的土壤强度的地面；

其中土壤和土壤硬化剂被混合并通过固结作用被硬化。