CN104108905A - 一种高有机质滩涂淤泥的早强型复合固化剂及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高有机质滩涂淤泥的早强型复合固化剂及其应用，其组分由水泥：6-15％，粉煤灰：3-12％，石灰：1-5％，石膏：1-5％，高锰酸钾：0.02-0.06％，氯化钠：0.03-0.15％，三乙醇胺0.002-0.014％，硫酸钠0.05-0.2％，减水剂0.1-0.25％组成，其中各组分掺量是指其质量与滩涂淤泥加固土质量的百分比。发明有益的效果是：滩涂淤泥质土复合固化剂具有早期强度高、后期强度稳定、水稳性好以及可充分利用工业废弃物等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于海洋滩涂淤泥固化的材料，尤其是一种高有机质滩涂淤泥的早强型复合固化剂及其应用。
背景技术
对淤泥进行处理的常用方法主要有物理脱水、加热烧结和化学固化等三种。其中，前二种方法适用于处理量小、处理程度高的场合。化学固化是通过向淤泥中加入固化材料对其进行固化从而改善其工程特性的方法，具有处理量大、固化土强度可调节、早期强度高、环境污染少、施工简便灵活等优点。
沿海滩涂是一个介于陆域和水域之间的过渡地带，是由水流中携带的黏土、泥沙等沉积而成，是一个不断淤积延长至大海、具有肥沃土质的地带。由于我国沿海地区经济高速增长、人口迅速增多、城市化进程的加速，导致耕地资源流失，使资源短缺和人民生活需求增加的矛盾不断尖锐。因此，我国已经开始有计划、有目的地围垦沿海滩涂来减缓我国沿海地区土地利用供需之间的矛盾。长期以来，我国沿海滩涂资源主要用于农业、渔业，少部分用于盐业。近年来，才开始在沿海滩涂地区提供建设用地，用于建设港口、城镇和大规模的工业园区。
我国是一个地少人多的国家，土地资源非常稀缺。但是，我国沿海地区具有相当丰富的滩涂资源。滩涂的合理开发利用，可以有效减缓沿海地区土地资源供需不够的矛盾。滩涂资源是今后我国沿海地区缓减土地资源短缺、增加土地储备最重要的土地保障。在正确处理沿海滩涂的开发与利用和生态环境保护关系时，必须把滩涂围垦和农田开垦与改造、工业园区建设、基础设施建造、城市开发等有机结合起来。然而，滩涂淤泥具有含水量高、强度和透水性低、变形大等特点。在滩涂淤泥上进行基础建设时，不能满足上部荷载对地基强度、变形与稳定性的要求，给工程建设带来了一定的难度。因此，在滩涂开发利用前，必须对其进行处理。固化是滩涂淤泥处理行之有效的方法之一。对滩涂淤泥进行固化处理，可以提高滩涂地基土的强度，减小沉降和不均匀沉降，保证地基的稳定性。
目前，国内主要沿用水泥、石灰、粉煤灰或者这些材料的简单混合物作为固化剂，此类传统的固化材料一般早期强度不高、强度调节范围小、水稳性差，对固化处理高含水量和高有机质含量的沿海滩涂淤泥质土的效果不理想。
发明内容
本发明要解决上述现有技术的缺点，提供一种价格低廉、性能优越，能在我国沿海滩涂淤泥质土地基处理中得到广泛应用的高有机质滩涂淤泥的早强型复合固化剂及其应用。
本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种高有机质滩涂淤泥的早强型复合固化剂，由水泥：6-15％，粉煤灰：3-12％，石灰：1-5％，石膏：1-5％，高锰酸钾：0.02-0.06％，氯化钠：0.03-0.15％，三乙醇胺0.002-0.014％，硫酸钠0.05-0.2％，减水剂0.1-0.25％组成，其中各组分掺量是指其质量与滩涂淤泥加固土质量的百分比。
这种高有机质滩涂淤泥的早强型复合固化剂的应用方法为，在吹填或抛泥过程中掺入步骤1所述的复合固化剂并固化从而形成复合地基，或者在滩涂淤泥质土场地通过加入步骤1所述的复合固化剂采用深层搅拌法生成复合地基。
由于在分析滩涂淤泥质土特点的基础上，分别从添加膨胀组分、提高早期强度、提高土壤PH值、调节水泥离子和粘土颗粒的活性的角度选择固化材料，充分发挥各组分的作用效应，实现滩涂淤泥质土的固化。
发明有益的效果是：滩涂淤泥质土复合固化剂具有早期强度高、后期强度稳定、水稳性好以及可充分利用工业废弃物等优点。
具体实施方式
下面对本发明作进一步说明：
实施例1：
土壤选用滩涂淤泥质土，其性能指标见下表。
| 天然密度ρ(g/cm3) | 含水量w(％) | 比重ds | 孔隙比e | 液限wL | 塑限wP | 塑性指数Ip | 有机质 |
| 1.62 | 66.5 | 2.62 | 1.693 | 50.8 | 25.6 | 25.2 | 18％ |
在试验前，称取1000g土样，按下表的配比添加固化材料，将混合物搅拌均匀制成3个φ39.1×80mm的圆柱形平行试样，标准养护，其7天的平均强度可达0.450MPa，28天的平均强度可达1.170MPa。
| 成分 | 水泥 | 减水剂 | 石灰 | 石膏 | 粉煤灰 | 三乙醇胺 | 硫酸钠 | 高锰酸钾 | 氯化钠 |
| 质量组成/％ | 6 | 0.2 | 4.0 | 4.0 | 9.0 | 0.002 | 0.05 | 0.03 | 0.09 |
实施例2：
在试验前，称取1000g土样，按下表的配比添加固化材料，将混合物搅拌均匀制成3个φ39.1×80mm的圆柱形平行试样，标准养护，其7天的平均强度可达0.550MPa，28天的平均强度可达1.220MPa。
| 成分 | 水泥 | 减水剂 | 石灰 | 石膏 | 粉煤灰 | 三乙醇胺 | 硫酸钠 | 高锰酸钾 | 氯化钠 |
| 质量组成/％ | 8 | 0.25 | 1.0 | 2.0 | 9.0 | 0.002 | 0.05 | 0.03 | 0.09 |
实施例3：
在试验前，称取1000g土样，按下表的配比添加固化材料，将混合物搅拌均匀制成3个φ39.1×80mm的圆柱形平行试样，标准养护，其7天的平均强度可达0.685MPa，28天的平均强度可达1.445MPa。
| 成分 | 水泥 | 减水剂 | 石灰 | 石膏 | 粉煤灰 | 三乙醇胺 | 硫酸钠 | 高锰酸钾 | 氯化钠 |
| 质量组成/％ | 10 | 0.1 | 4.0 | 1.0 | 12.0 | 0.002 | 0.05 | 0.03 | 0.09 |
实施例4：
在试验前，称取1000g土样，按下表的配比添加固化材料，将混合物搅拌均匀制成3个φ39.1×80mm的圆柱形平行试样，标准养护，其7天的平均强度可达0.820MPa，28天的平均强度可达1.500MPa。
| 成分 | 水泥 | 减水剂 | 石灰 | 石膏 | 粉煤灰 | 三乙醇胺 | 硫酸钠 | 高锰酸钾 | 氯化钠 |
| 质量组成/％ | 12 | 0.15 | 1.0 | 4.0 | 12.0 | 0.002 | 0.05 | 0.03 | 0.09 |
实施例5：
在试验前，称取1000g土样，按下表的配比添加固化材料，将混合物搅拌均匀制成3个φ39.1×80mm的圆柱形平行试样，标准养护，其7天的平均强度可达0.990MPa，28天的平均强度可达1.920MPa。
| 成分 | 水泥 | 减水剂 | 石灰 | 石膏 | 粉煤灰 | 三乙醇胺 | 硫酸钠 | 高锰酸钾 | 氯化钠 |
| 质量组成/％ | 15 | 0.2 | 3.0 | 2.0 | 12.0 | 0.002 | 0.05 | 0.03 | 0.09 |
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (2)
1.一种高有机质滩涂淤泥的早强型复合固化剂，其特征是：其组分由水泥：6-15％，粉煤灰：3-12％，石灰：1-5％，石膏：1-5％，高锰酸钾：0.02-0.06％，氯化钠：0.03-0.15％，三乙醇胺0.002-0.014％，硫酸钠0.05-0.2％，减水剂0.1-0.25％组成，其中各组分掺量是指其质量与滩涂淤泥加固土质量的百分比。
2.一种高有机质滩涂淤泥的早强型复合固化剂的应用方法，其特征是：在吹填或抛泥过程中掺入步骤1所述的复合固化剂并固化从而形成复合地基，或者在滩涂淤泥质土场地通过加入步骤1所述的复合固化剂采用深层搅拌法生成复合地基。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20191213 Address after: 225600 Industrial Park, eight Town, Yangzhou, Jiangsu, Gaoyou Patentee after: GAOYOU SINAEKATO CHEMICAL MACHINERY EQUIPMENT CO.,LTD. Address before: 311231 Xiaoshan higher education zone, Hangzhou, Zhejiang Patentee before: Zhejiang College of Construction |
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| CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: 225600 Industrial Park, Baqiao Town, XIAJIA Town, Gaoyou City, Yangzhou City, Jiangsu Province Patentee after: GAOYOU SINAEKATO CHEMICAL MACHINERY EQUIPMENT CO.,LTD. Address before: 225600 Industrial Park, eight Town, Yangzhou, Jiangsu, Gaoyou Patentee before: GAOYOU SINAEKATO CHEMICAL MACHINERY EQUIPMENT CO.,LTD. |
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| CP02 | Change in the address of a patent holder | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20211228 Address after: 225600 growth Park, Huashan Road, Gaoyou Economic Development Zone, Yangzhou City, Jiangsu Province Patentee after: GAOYOU XINCHAO AUTOMATION MACHINERY CO.,LTD. Address before: 225600 Industrial Park, Baqiao Town, Jiejia Town, Gaoyou City, Yangzhou City, Jiangsu Province Patentee before: GAOYOU SINAEKATO CHEMICAL MACHINERY EQUIPMENT CO.,LTD. |
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Denomination of invention: An early strength composite curing agent for high organic mudflat sludge and its application Effective date of registration: 20231109 Granted publication date: 20160120 Pledgee: Jiangsu Gaoyou Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: GAOYOU XINCHAO AUTOMATION MACHINERY CO.,LTD. Registration number: Y2023320000553 |
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