CN105016661A - 一种新型环保的基于工业废渣的软土固化剂 - Google Patents

Abstract

一种基于工业废渣的软土固化方法，属于土木工程软土加固处理领域。将粉煤灰或者石灰矿渣作为软土固化剂作为固化剂，经过与软土混合、夯实，实现软土固化的效果。

Description

一种新型环保的基于工业废渣的软土固化剂

技术领域

本发明提出了一种新型环保的基于工业废渣的软土固化剂，具体来说是利用含石灰量高的粉煤灰或石灰矿渣对软土进行加固。加固后的土体可以广泛的应用于工程填土、道路机场路基、建筑基础、填海造地等工程领域当中。

背景技术

软土的加固处理是土木工程领域的重要问题。粉煤灰等工业废弃物的消极堆存不仅占用大量土地，而且容易污染环境、影响生物生长、危害人类健康。因此，利用粉煤灰等工业废渣固化软土将对岩土工程的可持续发展产生长远的意义。中国专利，公开号：CN 103359960 A，基于俩种工业废渣的土壤固化剂；中国专利，公开号：CN 103332910 A，基于三种工业废料的软土固化剂；中国专利，公开号：CN 1730836 A，土壤固化剂；中国专利，公开号：CN 102557494 A，一种基于工业废料的绿色固化剂；这些土壤固化剂都涉及了利用工业废弃物固化软土。本专利是在已知专利方法的基础上增加了X射线衍射测定其中矿物成分的方法，从而可以筛选石灰含量较高的粉煤灰或石灰矿渣对软土进行加固并保证其固化后的强度。生石灰与水反应生成氢氧化钙胶体结构，颗粒极细(粒径约为1μm)，比表面积很大(达10～30m2/g)，其表面吸附一层较厚的水膜，可吸附大量的水，因而有较强保持水分的能力，即保水性好。将它与软土颗粒充分混合以后，由于空气中的二氧化碳，氢氧化钙胶体依靠干燥结晶以及碳化作用而硬化，碳化后形成碳酸钙硬壳逐渐凝固软土颗粒，硬化强度随时间提高。

发明内容

本发明的目的在于提出一种新型环保的基于工业废渣的软土固化剂。利用含石灰量高的粉煤灰或石灰矿渣对软土进行加固。

本发明的技术实现方案是：

一种基于工业废渣的软土固化剂，其特征在于，步骤如下：

以粉煤灰为基础的固化剂，以高岭土为待固化的软土为例：

当粉煤灰作为软土固化剂时，首先利用X射线衍射测定其中矿物成分。筛选石灰含量高于25％的粉煤灰作为固化剂。将干燥的粉煤灰与高岭土混合(粉煤灰拌合比约20％)，得到均一的混合物，然后加入最优含水量的水，充分混合，并立即用击实试验击实土样。将制备好的试样养护28天，其单轴抗压强度可以提高约5倍。

以石灰矿渣作为基础固化剂，以高岭土为待固化的软土为例：

当石灰矿渣作为软土固化剂时，首先利用X射线衍射测定其中矿物成分。筛选石灰含量高于35％的石灰矿渣作为固化剂。将干燥的石灰矿渣与高岭土混合(石灰矿渣拌合比约10％)，得到均一的混合物，然后加入最优含水量的水，充分混合，并立即用击实试验击实试样。将制备好的试样养护28天，其单轴抗压强度可以提高约8倍。

本发明的有益效果：

工业废渣固化的软土具有良好的力学性能和水稳性，并具有一定程度的抗冻性能，因此在修建道路、港口、机场等工程中，可以得到了广泛应用。而且，工业废渣固化的软土生产能耗和CO₂及其他污染物的排放量较小，并且还解决了大量工业废料的堆放和环境污染问题，变废为宝，价格低廉，是一种低碳、低能耗的绿色水泥，具有非常广泛的应用前景。

具体实施方式

下面结合技术方案进一步说明本发明的具体实施方式。

实施例

(1)以石灰矿渣作为软土固化剂来固化粘土高岭土为例。首先利用X射线衍射测定其中矿物成分。筛选石灰含量高于35％的石灰矿渣作为固化剂。

(2)准备2000g左右的干燥的高岭土和200g干燥的石灰矿渣。先将2000g高岭土倒入容器中，加入200g干燥的石灰矿渣，用搅拌棒充分搅拌；待充分混合后加入土样质量37.5％的最优含水量，并充分混合。

(3)将混合物放入击实筒内，进行击实试验。

(4)待击实试验完成后，取出试样，养护至28天，测定其单轴无侧限抗压强度。

Claims (3)

1.一种基于工业废渣的软土固化方法，其特征在于，步骤如下：

步骤一，选取石灰含量高于25％的粉煤灰作为固化剂；

步骤二，将干燥的粉煤灰与软土混合，得到均一的混合物，其中粉煤灰拌合比大于20％；

步骤三，按照《土工试验规程》SL237-055-1999实验得到混合物的最优含水量，加入最优含水量的水充分混合，并立即夯实；

步骤四，将制备好的试样养护28天以上。

2.根据权利要求1所述的一种基于工业废渣的软土固化方法，其特征在于，石灰矿渣作为软土固化剂时，筛选石灰含量高于35％的石灰矿渣作为固化剂。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于工业废渣的软土固化方法，其特征在于，利用X射线衍射测定固化剂中的矿物成分含量比。