[發明專利]一種工業廢渣土壤固化劑及其制備方法和施工方法

有效

• 申請號: 202010596995.8
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111718720B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 王笑風;楊博;張曉果;萬晨光;劉建飛;侯明業
• 申請（專利權）人: 河南省交通規劃設計研究院股份有限公司
• 主分類號: C09K17/08
• 分類號: C09K17/08;E01C3/00;E01C3/04;C09K103/00
• 代理公司: 鄭州異開專利事務所(普通合伙) 41114
• 代理人: 王霞

本發明公開了一種工業廢渣土壤固化劑，是由原料鋼渣粉5～50％，礦渣粉20～40％，粉煤灰5～30％，廢石膏8～25％，煤矸石0～17％，電石渣10～30％按下述方法配制而成：首先將原料粉煤灰，煤矸石粉，廢石膏，鋼渣粉，礦渣粉依次加入犁刀式攪拌機中，在1500～2000r/min轉速下，高速均勻混合20～30分鐘，最后加入電石渣，繼續攪拌10～20分鐘，得到的固化劑成品裝袋密封保存。本發明制備的工業廢渣土壤固化劑可替代水泥、石灰應用于路基改良處治，具有免煅燒，節能環保等突出優勢，同時較水泥、石灰又有明顯的價格優勢，為粉煤灰、電石渣、鋼渣等工業廢棄物的資源化利用起到了積極的推動作用，具有廣泛而深遠的意義。

技術領域

本發明涉及土木建筑材料，尤其是涉及一種工業廢渣土壤固化劑，本發明還涉及該土壤固化劑的制備方法以及施工方法。

背景技術

目前在公路工程建設領域，對土體進行改良處治的一般做法就是在土體中摻入水泥、石灰等固化材料，以提高土體的工程性能。但水泥、石灰行業的飛速發展卻帶來了無法忽視的環境問題，如生產水泥、石灰過程中會產生不同程度的污染問題，而開山劈石所需要的能源、資源消耗巨大，會造成水土流失與生態失衡，進而加劇自然環境惡化。

同時，水泥、石灰雖然是工程建設不可或缺的主要材料，但其在處治土壤方面則存在一定的局限性，其具體表現在：采用水泥穩定土，由于受土壤條件限制，產生強度有限，且干縮系數和溫縮系數較大，易產生開裂，致使水泥穩定土的抗壓、抗滲、抗凍和抗沖刷性降低。因此，在公路施工規范中，水泥穩定土被禁止用作高級公路基層。另外，水泥對施工要求比較嚴格，原因是水泥的初凝時間較短，對施工速率要求較高，而在實際施工過程中，因受實際施工條件等因素的影響，在短時間內完成各項工序工作難度較大。采用石灰穩定土，其強度很低且發展緩慢，對施工進度有一定的限制，由于對石灰摻入量要求嚴格，且石灰穩定土浸水易軟化，水穩定性較差，收縮率比水泥更大，一般無法滿足工程要求。因此，石灰穩定土被公路施工規范禁止用作高速公路、一級公路基層。

另一方面，我國作為工業大國，每年產生大量的粉煤灰、鋼渣、煤矸石等固體廢物，這些固廢利用率低，污染嚴重，存儲成本高。為減輕粉煤灰、鋼渣、煤矸石等大宗工業固體廢棄物帶來的環境壓力，推動其再生利用，國務院、發改委、工信部等政府部門先后印發了《循環經濟發展戰略及近期行動計劃》、《大宗固體廢棄物綜合利用實施方案》、《大宗固體廢棄物綜合利用“十二五”規劃》、《金屬尾礦綜合利用專項規劃》、《京津冀及周邊地區工業資源綜合利用產業協同發展行動計劃》等文件。鑒于此，將這些固廢加以合理處理，使其能替代水泥、石灰作為土體改良處治用固化材料，是本領域技術人員一直努力的方向。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術所存在的不足，提供一種工業廢渣土壤固化劑，即以工業廢渣為原料，通過調整不同活性材料的配比并進行適當的工藝處理，使其替代水泥、石灰作為土體改良處治用固化材料，為工業廢渣的資源化應用起到了積極推動的作用；為此，本發明還提供該該土壤固化劑的制備方法以及具體的施工方法。

為實現上述目的，本發明可采取下述技術方案：

本發明所述的工業廢渣土壤固化劑，是由原料鋼渣粉、礦渣粉、粉煤灰、廢石膏、煤矸石、電石渣按照下述質量百分比配制而成：

鋼渣粉5～50％，礦渣粉20～40％，粉煤灰5～30％，廢石膏8～25％，煤矸石0～17％，電石渣10～30％。

為保證固化劑的質量，經過優化，所述原料的質量百分比為：鋼渣粉20～30％，礦渣粉30～40％，粉煤灰10～25％，廢石膏10～20％，煤矸石5～10％，電石渣15～25％。

由于我國幅員遼闊，各地區土的化學成分與性質不同，為保證與各類土壤、集料均具有良好的適應性，滿足路用性能要求，上述原料可在其公開的范圍內進行適當調整，滿足材料質量百分比之和為100%即可。

為保證成品固化劑滿足土體改良處治的要求，本發明對使用的原料作如下限定：