CN103992799B - 海泥固化剂及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种处理海相软土的新材料及其生产方法,采用硅酸盐、离子、高分子、强化剂等为原料,通过烘干、破碎、粉碎、拌合而制成。本产品在海相软土(海洋滩涂、淤泥)中掺入6%‑14%后,7天无侧限抗压强度(饱水)可达1.5‑3.5Mpa,满足各种道路基层和底基层的需要,它不仅具有使用方便,施工进度快,成本低的优势,而且具有水稳定性好,防渗能力强和抗硫酸盐侵蚀的特点,用它来固化海相软土有着显著的环境保护作用。
Description
技术领域
本产品是针对海洋滩涂、淤泥(海相软土)进行固化的一种新型、环保材料。
背景技术
根据《国家海洋事业发展规划纲要》,目前辽宁已经做出“沿海五点一线”的战略部署,河北提出建设“曹妃甸和沧州渤海新区”,天津提出加快实施“滨海新区开发开放”,山东努力推进“一体两翼加海洋经济”,江苏提出“苏北沿海开发”,福建提出“建设海峡两岸经济区”,广西提出“环北部湾经济区开发开放”,浙江、广东和海南也提出了建设海洋经济强省的战略部署。但所有的沿海开发区均不同程度面临海洋滩涂淤泥(以下称海相软土)处理的难题。
海相软土大多数是在静水或缓慢的流水环境中沉积,经物理、化学和生物化学作用形成的,未固结的软弱细粒或极细粒土,属现代新近沉积物。结构为蜂窝状,疏松多孔,定向排列明显,层理较发育,具薄层状构造。金属离子尤其是活跃的钠离子,导致海土“遇水泞散,失水干散”的物理化学特征。目前处理海相软土的方法基本有二种:一,将海相软土挖起掺入大量生石灰拌合,待水分合适时回填,碾压。二,将海相软土挖起拉走,用塘渣、山石或砂土等筑路材料回填,碾压。前者由于无法改变土的特性,回填后经地下水的渗浸,逐渐松软、分散。后者由于开采大量塘渣、山石,不但破坏生态环境,而且造成成本增加。
本发明的目的是提供一种处理海相软土的固化剂及其生产方法,应用本方法生产的产品,能够广泛适用于海相软土,只需按一定比例量掺入海相软土中,经物理碾压和本身的化学反应,进而形成坚固的防水板块,以满足各种道路、广场、停车场、河堤、河床等基层修筑的要求。
发明内容
本发明的构思是针对海相软土的固有特点而展开的:1、结构为蜂窝状、疏松多孔、定向排列明显,层理较发育。2、活跃的钠离子及其他重金属。通过土壤学、物理、化学、力学各方面原理,达到本发明的目的。发明的新材料,不仅具有低碳、环保的特征,且各项指标满足国标要求,可用来处理海相软土,使用于各种道路、广场、河渠的基层、底基层。
本发明要解决的技术问题是:1、破坏海相软土的原结构,使其能聚合成型。2、解决活跃的钠离子及其他重金属,使其不造成污染。3、提高应对硫酸盐的侵蚀和抵抗能力。4、提高防渗能力,增强水稳定性。5、提高无侧限抗压强度,加大承载能力。6、减小干湿、温差的伸缩裂缝,使其达到路基材料的用途。
本发明的技术方案是:用离子破坏原结构,增加土壤胶体,用物理、力学、化学方法可以使其聚合,掺入生石膏、高炉微粉和AFB Ⅲ 型添加剂处理钠离子和防硫酸盐的侵蚀,用硅酸盐熟料和石灰使其凝结,提高抗压强度,用高分子聚丙烯酰胺和OFB强化剂解决水稳定性和伸缩裂缝,最后由于综合作用,各材料相互反应,使其成为一种高效、环保、新型的筑路材料。
本发明的有益效果是:本产品经交通部公路工程检测中心检测,7天无侧限抗压强度(饱水)达到3.1Mpa,满足各类道路的基层和底基层强度要求;经国家建筑材料测试中心检验,7天无侧限抗压强度达到5.4Mpa,在材料细度、安定性、凝结时间、放射性方面均合格,以上指标均符合相关规范要求。本产品对于改造广大沿海滩涂和淤泥(即海相软土)有着极广泛的应用前景,表现在:1、能有效替代传统的建筑材料,直接将本产品和海相软土拌合碾压,形成坚固的基础板块,使得海相软土这一不可用之物变为可用,解决了对海相软土的开挖、外运、堆放难题,减少了土地占用。2、有效节约资源。传统上,对滩涂、淤泥的处理,就是开挖和换填,大量使用石料、塘渣、水泥、石灰等材料。使用海土固化剂,则无需这些材料,节约了自然资源。3、保护环境,降低碳排放。传统建筑材料,多来自于开山炸石、河沙开采,窑炉烧制,这不仅破坏生态和植被,污染环境,还耗费大量能源。用本产品替代这些材料,可有效保护环境,降低能源消耗,降低碳排放。4,有效降低建设成本。采用本产品固结海相软土,可减少施工环节、减少原材料使用量,加快施工进度,相比传统建造方式,能有效降低建筑成本,创造更大的经济效益。
具体实施方式:
海泥固化剂的材料组成:
聚丙烯酰胺0.2%,AFB添加剂2%,OFB强化剂3.8%,硅酸盐熟料25%,生石灰14%,生石膏5%,高炉矿渣50%(按烘干料计算)
本产品生产流程和方法:
先将高炉矿渣通过热风干燥器(或其他烘干设备)进行烘干,要求干料的含水率≤1%,然后进1#料库。
将硅酸盐熟料,生石灰、生石膏分别用破碎机进行破碎,要求粒度不大于10mm,然后进2#、3#、4#料库。
将聚丙烯酰胺、添加剂按各自比例用干粉混合机进行强制搅拌,然后进5#料库。
将1、2、3、4、5号料库的材料,按各自比例计量进球磨机进行粉磨,然后经选粉机制成成品进成品库,要求细度为过0.08mm方孔筛,筛余料不得超过7%。
经成品检测后装袋出厂。
本产品使用方法:
根据工程设计要求强度,按海相软土干容重,以重量比用6%-14%本材料,用泥土拌合,碾压。要求参见国家标准(JTJ034-2000)。
Claims (1)
1.一种适用于海泥的土壤固化剂,其特征在于该土壤固化剂按重量比由:聚丙烯酰胺0.1%~0.5%,AFB添加剂2%,OFB强化剂3.8%,硅酸盐熟料20%~30%,生石灰10%~20%,生石膏1%~5%,高炉矿渣40%~60%组成;
要求细度为过0.08mm方孔筛,筛余料不得超过7%。
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