[發(fā)明專利]一種高鈦礦渣軟土固化劑

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410162580.4
• 申請(qǐng)日: 2014-04-22
• 公開（公告）號(hào): CN103911160B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 華蘇東;張競(jìng);張愛平;姚曉;諸華軍;楊鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇工大偉業(yè)新材料有限公司
• 主分類號(hào): C09K17/10
• 分類號(hào): C09K17/10;C09K103/00
• 代理公司: 淮安市科文知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所32223
• 代理人: 謝觀素

技術(shù)領(lǐng)域

?????本發(fā)明涉及一種高鈦礦渣軟土固化劑，更具體地說涉及一種能夠廣泛替代水泥、石灰用于加固軟土地基的環(huán)保型軟土固結(jié)材料。

背景技術(shù)

淤泥、淤泥質(zhì)土、軟粘性土、泥炭及泥炭質(zhì)土作為地基建設(shè)中常見的軟土類型，由于天然含水率大、強(qiáng)度低、孔隙比大、壓縮系數(shù)高，并具有觸變性、蠕變性等特殊的工程性質(zhì)，且經(jīng)常處于流朔或者軟朔狀態(tài)，所以工程地質(zhì)條件較差，往往給地基加固工程帶來很大的危害，一旦處理不當(dāng)，就會(huì)給地基的施工和使用造成很大影響，因此工程中選用軟土作為天然地基來應(yīng)用，必須根據(jù)軟土的工程特性，運(yùn)用必要的加固處理措施。目前國內(nèi)仍然沿用水泥或者石灰加固軟土的方法，但是水泥產(chǎn)業(yè)作為高耗能、高污染產(chǎn)業(yè)，其使用正在越來越多的受到限制，另外實(shí)踐也證明水泥在固結(jié)處理軟土方面也存在著一些缺陷，通常存在著比如加固土強(qiáng)度形成緩慢、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度低且只能選擇性的加固處理某些土質(zhì)類型、嚴(yán)重影響施工進(jìn)度等不利因素，特別是對(duì)一些呈灰色、灰綠色、灰褐色的含有大量有機(jī)質(zhì)成分的軟土，由于這類土質(zhì)具有較大的水容量、塑性、膨脹性和較低的滲透性，且有機(jī)質(zhì)的存在能夠與水泥礦物發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，阻礙水泥水化產(chǎn)物的晶體生長(zhǎng)，進(jìn)而間接導(dǎo)致水泥加固土的強(qiáng)度較低。石灰加固土由于干縮性較大，對(duì)加固土的最佳含水率和最大干密度極其敏感，在軟土地基加固中也受到限制，另外當(dāng)需要較高的地基承載力時(shí)，石灰土往往起不到應(yīng)有的效果，這是因?yàn)檩^高的地基承載力往往意味著需要摻加較多劑量的石灰，但是過多的石灰在土的空隙中卻又以自由灰形式存在，進(jìn)而又會(huì)導(dǎo)致石灰土的強(qiáng)度下降。與此同時(shí)，軟土固化劑加固法由于具有高效、環(huán)保、節(jié)能等突出優(yōu)點(diǎn)日益得到工程界的認(rèn)可。

高鈦礦渣作為以釩鈦礦石為原料冶煉生鐵時(shí)的副產(chǎn)物，由于經(jīng)過淬冷的冷卻方式，因此處于介穩(wěn)狀態(tài)，具有一定的潛在水硬性，在特定的活化組分作用下，游離出的Ca²⁺一方面能與土中的低價(jià)態(tài)離子發(fā)生交換反應(yīng)，還能與土中活性SiO₂、Al₂O₃成分作用生成含水的硅酸鈣和鋁酸鈣，如果能將高鈦礦渣應(yīng)用于軟土固化劑中，將具有很大的經(jīng)濟(jì)意義和環(huán)保效益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種高鈦礦渣軟土固化劑，在充分利用廢棄資源、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的同時(shí)，提高軟土地基無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種高鈦礦渣軟土固化劑，其特征在于由高鈦礦渣、普通硅酸鹽水泥、生石灰、活化組分構(gòu)成，各組分的重量百分含量為：

??????????????????????高鈦礦渣??????40.0~60.0％

????????????????普通硅酸鹽水泥??????25.0~40.0％

????????????????????????生石灰??????10.0~25.0％

活化組分???????0~10.0％。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)方案是，所述高鈦礦渣為釩鈦礦石冶煉生鐵過程中經(jīng)過淬冷后形成的塊狀或粒狀廢渣粉磨至顆粒比表面積為350-550㎡／㎏的高鈦礦渣粉。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)方案是，所述的水泥為普通硅酸鹽水泥。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)方案是，所述的生石灰有效(CaO+MgO)含量≥70%。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)方案是，所述的活化組分為碳酸鈉或氫氧化鈉中的一種或任意組合物，優(yōu)選碳酸鈉。

一種高鈦礦渣軟土固化劑在軟土地基中的應(yīng)用，所述軟土固化劑的摻入比例一般為土方質(zhì)量的5%~10%，可視具體軟土質(zhì)而定。

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與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下有益效果：

水淬高鈦礦渣作為釩鈦礦石在生鐵冶煉過程中的必然副產(chǎn)品，近年來隨著國民建設(shè)對(duì)生鐵需求的增高產(chǎn)量逐年攀升，但高鈦礦渣資源化再利用的方法和能力卻極其有限，僅四川攀鋼集團(tuán)每年就產(chǎn)生廢渣500多萬噸，巨量的廢渣堆置已經(jīng)嚴(yán)重制約了集團(tuán)的發(fā)展，隨意傾倒不僅占用大量耕地，而且也會(huì)對(duì)環(huán)境造成巨大污染。隨著我國環(huán)保政策的逐步實(shí)施和深化，高鈦礦渣的處理已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。