[發明專利]廢棄玻璃鋼纖維加筋的固化淤泥塊體及其制備方法

在審

• 申請號: 202210468256.X
• 申請日: 2022-04-29
• 公開（公告）號: CN114790096A
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 潘竹;孫曉堃;楊振甲;張默;王芳;史鈺鵬
• 申請（專利權）人: 河北工業大學;中國水電基礎局有限公司
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B18/04
• 代理公司: 北京翔石知識產權代理事務所(普通合伙) 11816
• 代理人: 劉翔

本發明涉及淤泥固化技術領域，尤其涉及一種廢棄玻璃鋼纖維加筋的固化淤泥塊體及其制備方法，所述塊體包括淤泥100份，地聚物膠凝材料15份，廢棄玻璃鋼纖維0?0.7份；所述制備方法包括：根據配比稱取定量的淤泥、廢棄玻璃鋼纖維、粉煤灰和礦渣；將原料放入攪拌裝置，在低速狀態下攪拌使得原料混合均勻；稱取適量預先制備好的堿激發劑放入上述攪拌均勻的原料中并在高速狀態下攪拌形成均質淤泥漿體；將所述淤泥漿體倒入模具并壓實成致密狀態以獲得廢棄玻璃鋼纖維加筋的固化淤泥塊體；將所述玻璃鋼纖維加筋的固化淤泥塊體連同模具在養護環境中放置3天后進行脫模并繼續養護至設計齡期，所述養護環境的溫度范圍為19?21℃，相對濕度不低于95％。

技術領域

本發明涉及淤泥固化技術領域，尤其涉及一種廢棄玻璃鋼纖維加筋的固化淤泥塊體及其制備方法。

背景技術

我國幅員廣闊，疆界綿長，江河眾多。因此，在內陸疏浚、碼頭、航道的建設、城市污水、污泥處理等工程中，每年都會產生大量的廢棄淤泥。然而，各地的淤泥因不同區域而呈現出不同的成分含量。

無論是用傳統的淤泥固化材料如水泥、生石灰等還是采用近些年較為低碳環保的固體廢物材料如粉煤灰、礦渣等作為淤泥固化劑，在加固淤泥過程中仍然存在一些不可避免的弊端，尤其是應用于一些要求很高、受力荷載較大的道路、橋梁、建筑地基等高級工程，往往還存在諸如固化后抗壓強度不足、抗拉強度低、脆性大、干縮性大、易開裂、韌性差等缺陷。

纖維尤其是廢棄玻璃鋼纖維由于具有取材方便、制備工藝簡單、價格低廉、韌性較好等優點，近年來越來越廣泛應用于各種復合材料中，特別是作為增強材料應用于地聚合物中。廢棄玻璃鋼纖維以廢玻璃鋼為原料，廢玻璃鋼經破碎、篩選后得到的再生玻璃鋼纖維可以作為砂漿和混凝土的增強增韌材料應用于建筑材料中，成為玻璃鋼廢棄物再次利用的主要方式。廢棄玻璃鋼纖維加筋技術可以使得土體性質在膠凝材料加入之后出現良好固化，在此過程中廢棄玻璃鋼纖維具有加筋作用，可對纖維固化顆粒加強黏連，從而使得固化淤泥對應的抗壓和抗拉強度系數明顯提升、CBR值顯著增高、干縮系數和溫縮系數降低，具有更好的水穩性，從而增強土體的整體穩定性。

中國專利公開號：CN109179935B公開了一種淤泥固化劑及其制備方法和應用，所述淤泥固化劑由以下原料按按照重量份數制得：鐵鈣硅鋁氧化物45-50份、氧化鎂15-20份、聚合硫酸鐵8-10份、硅酸鋁7-12份、珍珠巖8-15份、陽離子螯合物0.8-1.5份、十二烷基磺酸鈉0.5-1份、次氯酸鈣0.5-1份、羥丙基甲基纖維素0.4-0.6份、改性淀粉0.2-0.8份、二甲基苯胺0.1-0.5份。將本發明的淤泥固化劑加入到淤泥中，可以使淤泥含水率低，固化效果好，所需固化時間短，效率高。但是，該發明存在固化后的淤泥塊體干縮性大、易開裂、韌性差的問題，同時該發明中用到的化學試劑種類較多且均為工業制備得到，從環保節能方向考慮，還存在一定的環保優化空間。

發明內容

為此，本發明提供一種廢棄玻璃鋼纖維加筋的固化淤泥塊體及其制備方法，用以克服現有技術中淤泥固化中產生抗壓強度不足、易開裂和韌性差的問題。

為實現上述目的，一方面，本發明提供一種廢棄玻璃鋼纖維加筋的固化淤泥塊體，所述塊體原料的組成成分及質量份數分別為：淤泥100份，地聚物膠凝材料15份，廢棄玻璃鋼纖維0-0.7份。

進一步地，所述塊體原料的組成成分中廢棄玻璃鋼纖維的份數能夠進行調節并且隨著所述廢棄玻璃鋼纖維的摻入量的增加所述塊體而的無限抗壓強度也隨之增加。

進一步地，所述地聚物膠凝材料組成成分包括粉煤灰、礦渣和堿激發劑，所述地聚物膠凝材料各組成成分的質量比為：粉煤灰：礦渣：堿激發劑＝75:75:56。

進一步地，所述堿激發劑的組成成分包括氫氧化鈉、硅酸鈉和水，所述堿激發劑的各組成成分的質量比為：氫氧化鈉：硅酸鈉：水＝9.6:6.4:40，其中，硅酸鈉模數為2.4。

進一步地，所述堿激發劑的制備方法包括：