[發明專利]一種淡水淤泥固化劑

無效

• 申請號: 201310287050.8
• 申請日: 2013-07-10
• 公開（公告）號: CN103288330A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 汪瀟;鄔健明;劉玉華;黃浩
• 申請（專利權）人: 江蘇坤澤科技股份有限公司
• 主分類號: C02F11/14
• 分類號: C02F11/14;C04B28/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

?

技術領域

????本發明涉及一種淤泥固化劑，特別是一種淡水淤泥固化劑。

背景技術

河流、湖泊等由于水流流速緩慢，極易產生淤泥。在我國的河道、航道疏浚和拓寬以及港口新建、擴建工程中會產生大量的淤泥，這些淤泥含水率高、粘粒含量高、壓縮性高、有機質含量高、強度低，難以被工程直接利用。一般情況下疏浚淤泥主要有兩種處理方式：一種是吹填技術，使用吹填處理的最大問題就是吹填用地問題，同時吹填施工往往容易出現泥水向圍堰外部擴散引起二次污染的問題。另一種就是拋泥的方法，其中以海拋量最大，這種傾倒行為嚴重危害了海洋生物生存環境，造成了海洋環境不可彌補的損失，同時嚴重影響了海洋資源的有效開發利用。而目前在大多數工程建設中，例如港口建設、海洋工程中都希望將疏竣淤泥進行資源化利用。

現已研究開發的固化材料主要有：(1)礦渣硅酸鹽類固化劑：這一類固化劑主要成分是活性硅氧化物、鋁氧化物等。它利用活性激發成分促進固化劑水化和產生膠結淤泥顆粒的膠凝物質。這類固化劑采用的是水硬性成分，所以防水性能較好，缺點是摻入量較大。(2)高聚物類固化劑：傳統的高聚物改良土壤主要包括水土保持、土壤保濕、疏松土質等方面，在此基礎上，研究發現利用聚合物交聯形成立體結構包裹和膠結土粒，在土壤壓實的基礎上，可以得到較好的抗壓強度。這類固化劑的摻入量較少，運輸方便，一般采用水溶液的形態與淤泥混合，施工方便，且固化土早期強度和后期穩定強度均可以滿足要求，但這類固化劑抗水性能比較差，遇水強度急劇下降。(3)電離子溶液類固化劑：這一類固化劑作用機理是利用強離子來破壞淤泥顆粒表面的雙電層結構，減弱淤泥表面與水的化學作用力，并且從根本上改變淤泥顆粒的表面性質，使其趨于憎水性，在壓力作用下使得淤泥形成強度和良好的抗水性能。以上這些固化技術不僅僅組成復雜，原料成本高，從而增加了固化土的應用成本，同時采用的各種助劑添加劑對環境有害，極易造成土壤和環境污染，對環境部友好。

?

發明內容

為解決上述問題，本發明公開了一種淡水淤泥固化劑，有效解決了淡水淤泥高含水率和高有機質含量的固化難的問題，提高了淡水淤泥固化材料的強度和水穩定性，同時具有原來獲取容易，成本低廉，無污染，環境友好。

本發明公開的淡水淤泥固化劑，包括如下組成（以重量份數計）：水泥25-40%；粉煤灰10-28%；石灰8-15%；石膏：3-15%；硅粉：5-24%。

本發明公開的淡水淤泥固化劑的一種改進，所述粉煤灰為三級灰。

本發明公開的淡水淤泥固化劑的又一種改進，所述水泥為425水泥。

本發明公開的淡水淤泥固化劑的又一種改進，所述石灰中CaO·MgO含量≥70%。

本發明公開的淡水淤泥固化劑的又一種改進，所述石膏中SO₃含量≥34%。

本發明公開的淡水淤泥固化劑，技術原理：

淡水淤泥中，含有大量的有機質。有機質是動植物的殘骸經微生物分解而成的，它的主要成分是腐殖質，占有機質總量的?8?5％～9?5％。腐殖質包括腐殖酸和胡敏素，其中胡敏素是一種惰性腐殖質，很難分解，對于形成土壤團粒結構也不起膠結劑的作用。

由于淤泥中腐殖酸對水泥水化反應會產生抑制作用。因此單一水泥固化效果不佳。添加水泥以外的固化材料，通過產生與富里酸離子具有親和性的固化產物來解決高有機質淤泥高效率固化的問題。??

水泥固化產生水化硅酸鈣主要起膠結作用；粉煤灰與水泥一起使用只產生水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣，而粉煤灰主要起充填作用；石灰固化產生碳酸鈣同時有一定的脫水作用，石膏固化產生鈣礬石，具有充填性的作用。研究表明，在水泥中添加適量石膏加固淤泥，對有機質含量較高淤泥強度的增加產生了明顯的效果。?

硅粉(SF)是一種高活性的火山灰質材料，SF能與水泥的水化產物——六方板狀的氫氧化鈣（CH）發生反應，生成水化硅酸鈣（CSH），降低CH含量，提高凈漿強度，并填充水泥顆粒間的孔隙。同時SF還能與水泥生成的CSH反應，而水泥土的結構主要是CSH形成的骨架結構。所以SF與CH.CSH發生的火山灰反應起到了增強作用，使固化土強度大為提高。

本發明公開的淡水淤泥固化劑，具有組成簡單、原料來源廣泛、使用方便、成本低廉的優點，在改善河道、湖泊等淡水淤泥高含水高腐殖質含量難以固化的缺陷達到符合工程利用要求的同時，還提高了固化劑的環境友好性，避免對環境和土壤造成污染。

?

具體實施方式