[發明專利]一種疏浚淤泥工業廢渣復合固化輕質土及路基分層填筑施工方法

在審

• 申請號: 201811246109.8
• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN109853310A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 劉萌成
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: E01C3/00
• 分類號: E01C3/00;E01C3/04
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

一種疏浚淤泥工業廢渣復合固化輕質土及其路基分層填筑施工方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)固化輕質土原材料選用，脫水疏浚淤泥、廢棄輪胎橡膠粉、工業廢渣復合固化劑；(2)固化輕質土配合比設計：固化輕質土配合比是指其中的脫水疏浚淤泥、廢棄輪胎橡膠粉、工業廢渣復合固化劑和水所占的質量比例，脫水疏浚淤泥與廢棄輪胎橡膠粉的摻入比(體積比)為80:20～60:40，復合固化劑摻量為4％～6％；(3)路基分層填筑施工：固化輕質土路基施工包括施工準備、拌和、攤鋪、碾壓、質檢、養生和邊坡防護。本發明有效解決生產、生活固體廢棄物再生利用問題，同時減少天然土石方用量，產生資源節約與環境保護等功效。

技術領域

本發明屬于巖土工程中的特殊土處治及路基施工技術領域，尤其涉及一種疏浚淤泥的工業廢渣復合固化土及路基分層填筑施工方法。

背景技術

隨著我國經濟的持續發展，在各項生產、生活中，固體廢棄物產出量逐年增加。例如，內河航道和海岸清淤工程產生了大量疏浚淤泥；廢棄輪胎隨汽車總量不斷攀升而迅速增長；磷石膏(磷銨生產產生的工業廢渣)排量為世界第3；每生產1噸純堿要向外排放0.3噸堿渣(氨堿法制堿產生的工業廢渣)。如對上述固體廢棄物僅予拋方、堆填，而不予合理處治，則不僅會占用大量土地資源，而且將污染環境、破壞生態，制約社會可持續發展。

另一方面，我國公路與城市道路正進行大批的新建、改建與擴建，施工中大量開挖天然土石方而造成建材短缺和環境破壞。為解決當前道路建設中土石方需求問題并有效減緩固體廢棄物激增趨勢，已有諸多科研院校或研究機構的學者或研究人員將生產、生活固體廢棄物視為“可再生資源”加以開發和利用，不僅實現了固體廢棄物再生與工程應用的有機結合，而且能夠滿足當前“兩型社會”關于生態環保和可持續發展的基本要求。

發明內容

本發明旨在克服現有技術之不足，提供一種疏浚淤泥工業廢渣復合固化輕質土及其路基分層填筑施工方法，從而解決高含水率疏浚淤泥和工業廢渣的合理處治問題，適用于各級公路與城市道路的路基填筑和底基層施工。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種疏浚淤泥工業廢渣復合固化輕質土及其路基分層填筑施工方法，包括以下步驟

(1)固化輕質土原材料選用

脫水疏浚淤泥：內陸湖泊、河道、水塘以及濱海港口、航道、碼頭清淤整治產生的高含水率淤泥。采用透氣真空快速泥水分離等技術措施處理后，使高含水率疏浚淤泥變為高液限黏土(含水量降至120％以內)。

廢棄輪胎橡膠粉：主要為廢棄輪胎經過粉碎處理后所獲顆粒，外形為帶有棱角的不規則形狀，理化性質均勻穩定。選用10～20目廢舊輪胎橡膠粉(粒徑約1～ 2mm)，廢舊輪胎橡膠粉中約含3％以上的纖維。堆積體密度約為0.5～0.6g/cm³。不去除廢棄輪胎中的纖維和鋼絲，直接粉碎后用作輕質混合土中的添加物，能提高輕質土的強度。

工業廢渣復合固化劑：選定年均排量大和Ca²⁺有效成分高的磷石膏和堿渣為主要原料，礦渣和粉煤灰為輔助材料。粉狀磷石膏(粒徑約0.15mm)，主要化學成分為二水硫酸鈣(CaSO₄·2H₂O)，含量達70～90％左右。堿渣(比表面積大于 450m²/kg的微粉)，含有大量的CaCO₃、CaSO₄、CaCl₂和SiO₂等可化學固化疏浚淤泥的有效成分。

在固化劑配方設計中，充分發揮各型工業廢渣的獨特理化特性，包括磷石膏對礦渣和粉煤灰的硫鋁酸鹽激發作用和堿渣對礦渣和粉煤灰的堿激發作用等。以固化時間和早期強度為評價指標，研發出工業廢渣復合型土壤固化劑，其組分最佳/推薦配合比為：磷石膏12～30％，堿渣20～50％，礦渣0～30％，粉煤灰0～ 20％，外加劑0～5％。

(2)固化輕質土配合比設計