[發(fā)明專(zhuān)利]一種淤泥固化劑

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810236713.2
• 申請(qǐng)日: 2008-12-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101428956A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張大捷;傅文
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢科技學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): C02F11/14
• 分類(lèi)號(hào): C02F11/14;C04B28/00;C04B18/12
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及淤泥或高含水率的淤泥質(zhì)粘土固化處理用的一種淤泥固化劑，屬于土工材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)

我國(guó)目前大規(guī)模的湖泊清淤、河岸疏浚中產(chǎn)生了大量的清淤淤泥，這些淤泥具有高含水率、高有機(jī)質(zhì)含量、弱酸性等特點(diǎn)，其力學(xué)性質(zhì)差，難以實(shí)現(xiàn)資源化利用。目前對(duì)于這類(lèi)淤泥，往往外運(yùn)丟棄或者用專(zhuān)門(mén)的堆場(chǎng)堆放，進(jìn)而吹砂充填的方式進(jìn)行利用，但這些處置和利用方式均存在占用場(chǎng)地，且處理時(shí)間長(zhǎng)，且存在較大的運(yùn)輸費(fèi)用，處理成本很高。如果能對(duì)這類(lèi)淤泥進(jìn)行就地固化，通過(guò)添加固化劑，在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)降低含水率、提高抗壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度，使其能用作工程填土將非常有意義。但這類(lèi)淤泥由于有機(jī)質(zhì)含量高，且呈弱酸性，使得高鈣型的膠凝材料如石灰或水泥固化效果不好，且水泥、石灰固化淤泥后的水穩(wěn)定性較差，可逆反應(yīng)強(qiáng)，遇到雨水浸泡，強(qiáng)度損失大，導(dǎo)致這類(lèi)淤泥難以就地固化成土。

此外，在交通建設(shè)中經(jīng)常遇到大量的淤泥質(zhì)粘土所產(chǎn)生的軟基，淤泥質(zhì)粘土與淤泥具有相似的性質(zhì)如含水率高，有機(jī)質(zhì)含量高，弱酸性的特點(diǎn)，但其土力學(xué)性質(zhì)較淤泥略好，目前在軟基處理中，通常采用以水泥為膠結(jié)劑固結(jié)成樁處理，但由于此類(lèi)淤泥質(zhì)粘土具有上述特點(diǎn)，導(dǎo)致其成樁強(qiáng)度不高，軟基處理效果差且成本高。

中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)CN03113373.8，公開(kāi)日2003年10月15日，發(fā)明創(chuàng)造名稱(chēng)為《復(fù)合型淤泥固化材料》，該申請(qǐng)案公開(kāi)了對(duì)疏浚淤泥的固化材料的配方，該配方以水泥、粉煤灰、石膏為主要原材料，按一定的配比通過(guò)混合均勻制成，該材料摻入粉煤灰后，其滲透系數(shù)有所提高，但對(duì)淤泥固化土的強(qiáng)度尤其是無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度有所損失，同時(shí)由于其產(chǎn)品制成采取混合工藝，而這些原材料細(xì)度存在差異，因此該固化材料在均勻性上存在不穩(wěn)定性，導(dǎo)致其固化淤泥的效果不夠穩(wěn)定。

中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)CN98113594.3，公開(kāi)日1999年12月22日，發(fā)明創(chuàng)造名稱(chēng)為《一種土壤固化劑》，該申請(qǐng)案公開(kāi)了以礦渣或礦渣組合物為主體原料，配以適量的堿性激發(fā)劑和表面活性劑混合粉磨至勃氏比表面積400-900m²/kg所制成的一種土壤固化劑，該土壤固化劑固結(jié)范圍廣泛，但材料組成中缺乏石灰、石膏，因此對(duì)高含水率的淤泥固化效果較差，其固化后的淤泥固化土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)達(dá)不到固化要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述存在問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種能專(zhuān)門(mén)處理高含水率，高有機(jī)質(zhì)含量的淤泥固化劑，其技術(shù)解決方案為：

固化劑的原材料按如下重量份數(shù)混合粉磨至勃氏比表面積400-600m²/kg，其中

礦渣????????????????????????????????????????????40-60％，

水泥熟料????????????????????????????????????????10-20％，

石灰????????????????????????????????????????????12-20％，

石膏????????????????????????????????????????????15-25％，

木質(zhì)磺酸鈉和亞硫酸鹽紙漿廢液復(fù)合劑??????????????0.05-0.15％，

無(wú)水硫酸鈉和明礬復(fù)合劑??????????????????????????3％-5％。

由于采用了以上技術(shù)方案，本發(fā)明的淤泥固化劑固化淤泥時(shí)，與傳統(tǒng)的水泥固化淤泥原理存在不同，水泥、石灰屬于高鈣基固化劑，本固化劑主體原料是礦渣，其成分中硅鋁基含量較高，因此本材料本質(zhì)上屬于硅鋁基固化劑；傳統(tǒng)的高鈣體系水泥、石灰中，堿的含量很高，尤其是在水泥的水化過(guò)程中，會(huì)失去大量的Ca(OH)₂，當(dāng)水泥和淤泥中的粘土接觸，部分土壤中粘土礦物會(huì)和Ca(OH)₂反應(yīng)，消耗了一部分的堿度，由于水泥水化產(chǎn)物必須在一定堿度下才能穩(wěn)定存在，這會(huì)導(dǎo)致水泥水化產(chǎn)物的分解來(lái)產(chǎn)生Ca(OH)₂保證體系的穩(wěn)定，結(jié)果影響了水泥固化淤泥土的強(qiáng)度。而本材料膠凝形成機(jī)理是硅鋁基玻璃體在適度的堿性條件激發(fā)下，發(fā)生的晶格重排或重結(jié)晶，這個(gè)過(guò)程類(lèi)似于火山熔巖在水熱條件下形成的不同巖石礦物，這些礦物在常溫下穩(wěn)定存在，并且和淤泥土中的原生硅鋁基礦物組成具有相似性，因此，硅鋁基固化劑的水化成巖反應(yīng)，在一定壓力下就存在形成一定硅鋁酸鹽礦物和淤泥土顆粒同相或類(lèi)同相接觸。