[發(fā)明專利]普適型巖土固化劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110291183.3
• 申請(qǐng)日: 2011-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN102503328A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李色篆;高大峰;施倪承;邵潔利;曲喜群
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京曠世達(dá)資源環(huán)境工程發(fā)展中心
• 主分類號(hào): C04B28/10
• 分類號(hào): C04B28/10;C09K17/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種固化劑，特別是涉及一種普適型巖土固化劑及其制備方法。

技術(shù)背景

當(dāng)前工業(yè)廢棄顆粒物給環(huán)境、生態(tài)、社會(huì)帶來一系列問題，嚴(yán)重阻礙了兩型社會(huì)的發(fā)展。在工程上，許多地區(qū)修筑道路及建造房屋所需要的砂石建筑材料資源匱乏，導(dǎo)致建筑成本異常升高。城市拆遷舊建筑物和建造新建筑物產(chǎn)生的大量建筑廢渣，也嚴(yán)重地影響著城市發(fā)展和環(huán)境。若能有效地將這些廢棄物利用，使之變成資源，將會(huì)給社會(huì)帶來巨大的財(cái)富。

現(xiàn)有技術(shù)的缺陷是：建筑廢渣利用需先分選并沖洗，成本高，形成二次污染；許多工業(yè)廢棄物如堿渣、輕燒粉塵，尚未有效解決膨脹問題：充填采礦法中的利用尾礦充填膠凝材料制備的尾礦充填料漿技術(shù)經(jīng)濟(jì)性尚不能令采礦企業(yè)滿意；工業(yè)開采的各種金屬、非金屬尾礦選礦后產(chǎn)生的尾礦，因用水泥難以將其固化，即使一些固化劑能夠固化但固化塊體難以滿足各種工程用途沒計(jì)的需要。針對(duì)上述情況進(jìn)行的固化的對(duì)象分析指出，自然界中的沙土是巖石在外力地質(zhì)作用下風(fēng)化的產(chǎn)物，由于地殼巖石中的礦物的化學(xué)組成及物理機(jī)械性質(zhì)不同，產(chǎn)生了不同土質(zhì)、沙質(zhì)的沙土；采礦并選礦產(chǎn)生的尾礦是巖石在機(jī)械力作用下形成的不同化學(xué)組成的粒徑細(xì)小的沙土。基于這種認(rèn)識(shí)，發(fā)明了該項(xiàng)PCSB固化技術(shù)。

現(xiàn)有巖土固化劑常用的原料有：氧化鈣、二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化硫、氧化鎂、三氧化二鐵，這六種原料的每種在固化劑中的用量和常用配比量，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已經(jīng)知曉，屬于無需要再提供具體用量，就能使用的固化劑原料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種固化巖土質(zhì)量好、成本低的普適型巖土固化劑，亦可稱PCSB巖土固化劑，其中PCSB(Poly?ChemSoilBinder)。其以巖石自然風(fēng)化和人工選礦形成的沙土為固化對(duì)象，研究一種適用于這類沙土固化的PCSB巖土固化技術(shù)，且固化的塊體其技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)性，可滿足各種用途的工程設(shè)計(jì)需要。本發(fā)明還提供該固化劑的制備方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明普適型巖土固化劑包括下列原料混合成的粉狀混合物：氧化鈣、二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化硫、氧化鎂、三氧化二鐵，其特別之處在于原料還包括粘性聚合物和具有火山灰活性的材料或者經(jīng)煅燒遇水具有粘性的粉料，其中：粘性聚合物占粉狀混合物總重量2-8％，具有火山灰活性的材料或者經(jīng)煅燒遇水具有粘性的粉料占粉狀混合物總重量5-20％；所述粉狀混合物總重量為氧化鈣、二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化硫、氧化鎂、三氧化二鐵的總重量或者為氧化鈣、二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化硫、氧化鎂、三氧化二鐵和粘性聚合物及具有火山灰活性的材料或者經(jīng)煅燒遇水具有粘性的粉料的總重量。所述氧化鈣、二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化硫、氧化鎂、三氧化二鐵這六種原料配比可以在任何現(xiàn)有公開的巖土固化劑資料中的配比量，公開的固化劑資料中的原料品種數(shù)量可以少于這六種，也可以多于這六種，更可經(jīng)與這六種品種數(shù)量相等，當(dāng)然這些數(shù)據(jù)也可以是間接數(shù)據(jù)，如經(jīng)過折算的數(shù)據(jù)。在這些公開數(shù)字中間的配比范圍內(nèi)更可以適用。根據(jù)原料特點(diǎn)，還可以在公開的范圍內(nèi)適當(dāng)增加或者減少。公開這些數(shù)據(jù)的文獻(xiàn)資料如：CN1019855554A(其中的原料品種與配比都直接可用)、CN101955331A(其中的燒堿量3-5重量份就可以直接適用)、CN1343641A、CN1218774(公開的鍋爐底渣的成份比例范圍)，CN101381194、CN101250041、CN1707028、CN1670313、CN1469015、CN1401853、CN1184838及《巖石力學(xué)與工程動(dòng)態(tài)》2011年第2期“PCSB固化劑材料應(yīng)用研究”等等，特別需要說明的是這些數(shù)據(jù)更可以是由本申請(qǐng)人和本申請(qǐng)人職員或者其它相關(guān)單位和人員公開的任何關(guān)于本發(fā)明PCSB巖土固化劑方面的資料。經(jīng)試驗(yàn)證明：上述六種原料不論選用什么現(xiàn)有用量制成的固化劑都能滿足使用要求。此巖土固化劑是一種淺灰色的含有聚合物的粉狀混合物。大量試驗(yàn)和使用實(shí)例證明：這種巖土固化劑適用面較寬，可以廣泛固化各種沙土及各種工業(yè)廢棄顆粒物，效果較其他固化劑有更好的性價(jià)比。具有固化巖土質(zhì)量好、成本低、適用面寬，性價(jià)比高的優(yōu)點(diǎn)。所述具有火山灰活性的材料和經(jīng)煅燒遇水具有粘性的粉料可以任意比例混合使用，混合使用時(shí)仍執(zhí)行占粉狀混合物總重量5-20％的總量。