CN105503123A - 一种固废物注浆材料及其制备方法 - Google Patents

一种固废物注浆材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种固废物注浆材料及其制备方法，固废物注浆材料包括硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水和水玻璃，所述硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水按质量比为1：（0.1-0.5）：（0.2-0.8）：（0.6-0.8）第一次充分搅拌，然后掺入该混合物体积的0.01-0.05的水玻璃，边加边搅拌，在水玻璃凝结以前搅拌完成；本发明固废物注浆材料利用固体废弃物磷尾矿砂、碱渣与硅酸盐水泥、水、水玻璃进行充分混合，不仅提高了软土加固材料的强度，达到注浆目的，而且实现了废物利用，降低了制造成本，达到了环保的效果；且本发明固废物注浆材料具有凝结时间短、强度高、造价低、环保的特点。

Description

一种固废物注浆材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及注浆材料技术领域，特别是一种固废物注浆材料及其制备方法。
背景技术
软土一般指含水量高、孔隙比大、压缩性高、渗透性低、灵敏度高、承载能力低的软塑一流塑状态的粘性土，在软土地基上进行各种工程建设时需要对软土地基进行处理并同时保证其处理效果；高层和超高层建筑在大量兴建，基坑开挖深度随之加深，为避免基坑开挖对周围设施产生的不良影响，对基坑的围护要求提高，迫切需要对软土进行切实有效的加固。目前速凝加固材料价格较为昂贵，制约其在工程上的广泛应用。
连云港锦屏磷矿是全国六大磷矿之一，锦屏磷矿产生了大量的尾矿砂，已形成一座面积约3km2，厚度约5～20m的尾矿坝，目前尾矿库内堆存尾矿砂约3000万t，合计约1900万m3。2006年，锦屏尾矿库被列为江苏省十大重大危险源和重大隐患之一，如何提高磷尾矿砂的综合利用率，尽快消除其对周边地区的影响与危害是一个迫切需要解决的问题，对保障周边居民的生命与财产安全具有重要的意义。
连云港碱渣库占地3500亩，连云港碱渣库约有碱渣1600万方，堆高6-7m，存在溃坝隐患，并严重影响城市环境和市容市貌。连云港碱渣的主要组分为CaCO3、CaSO4、CaCl2等钙盐，还含有SiO2等成分，与石灰石粉最为接近，而石灰石粉被广泛利用在软土加固工程中，因此，碱渣具有资源化利用价值，可以水泥等加固材料组合成复合固化剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种凝结时间短、强度高、造价低、环保的固废物注浆材料及其制备方法。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种固废物注浆材料，其特征在于，包括硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水和水玻璃，所述硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水按质量比为1：（0.1-0.5）：（0.2-0.8）：（0.6-0.8）第一次充分搅拌，然后掺入该混合物体积的0.01-0.05的水玻璃，第二次进行充分搅拌。
优选地，所述硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水按质量比为1：（0.1-0.3）：（0.3-0.6）：（0.6-0.7）第一次充分搅拌，然后掺入该混合物体积的0.02-0.04的水玻璃，第二次进行充分搅拌。
优选地，所述硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水按质量比为1：0.2：0.6：0.6第一次充分搅拌，然后掺入该混合物体积的0.02的水玻璃，第二次进行充分搅拌。
优选地，所述硅酸盐水泥采用普通425硅酸盐水泥。
优选地，所述水玻璃采用的模数为3.1-3.4，波美度为38度。
优选地，所述水采用普通工程用水。
一种根据权利要求1所述的固废物注浆材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：按比例称取硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水，将硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水在搅拌机中充分搅拌，搅拌3-5min，制成均匀的浆体；
步骤2：再按比例称取水玻璃，混入该浆体中，再次搅拌均匀即可，在水玻璃凝结以前完成搅拌；
步骤3：将混合好的材料放入立方体模具中，初凝时间在1-2min，终凝时间在45-50min，拆模后将成型材料放入标准养护箱中进行养护。
本发明与现有技术相比，其显著优点：本发明固废物注浆材料利用固体废弃物磷尾矿砂、碱渣与硅酸盐水泥、水玻璃、水进行充分混合，不仅提高了软土加固材料的强度，达到注浆目的，而且实现了废物利用，降低了制造成本，达到了环保的效果；且本发明固废物注浆材料具有凝结时间短、强度高、造价低、环保的特点。
下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。
具体实施方式
实施例1：
一种固废物注浆材料，包括硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水和水玻璃，所述硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水按质量比为1：（0.1-0.5）：（0.2-0.8）：（0.6-0.8）第一次充分搅拌，然后掺入该混合物体积的0.01-0.05的水玻璃，第二次进行充分搅拌。
所述硅酸盐水泥采用普通425硅酸盐水泥，所述水玻璃采用的模数为3.1-3.4，波美度为38度，所述水采用普通工程用水。
一种根据所述的固废物注浆材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按比例称取硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水，将硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水在搅拌机中充分搅拌，搅拌3-5min，制成均匀的浆体；
步骤2：再按比例称取水玻璃，混入该浆体中，再次搅拌均匀即可，在水玻璃凝结以前完成搅拌；
步骤3：将混合好的材料放入立方体模具中，初凝时间在1-2min，终凝时间在45-50min，拆模后将成型材料放入标准养护箱中进行养护；分别测试1d强度、3d强度、7d强度、28d强度。
实施例2：
一种固废物注浆材料，包括硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水和水玻璃，所述硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水按质量比为1：0.2：0.4：0.6第一次充分搅拌，然后掺入该混合物体积的0.01的水玻璃，第二次进行充分搅拌。
所述硅酸盐水泥采用普通425硅酸盐水泥，所述水玻璃采用的模数为3.1-3.4，波美度为38度，所述水采用普通工程用水。
一种根据所述的固废物注浆材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按比例称取硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水，将硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水在搅拌机中充分搅拌，搅拌3-5min，制成均匀的浆体；
步骤2：再按比例称取水玻璃，混入该浆体中，再次搅拌均匀即可，搅拌在水玻璃凝结以前完成；
步骤3：将混合好的材料放入立方体模具中，初凝时间在1-2min，终凝时间在45-50min，拆模后将成型材料放入标准养护箱中进行养护；分别测试1d强度为6.86MPa，3d强度为12.95MPa，7d强度为18.40MPa，28d强度为27.57MPa。
实施例3：
一种固废物注浆材料，包括硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水和水玻璃，所述硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水按质量比为1：0.2：0.4：0.6第一次充分搅拌，然后掺入该混合物体积的0.02的水玻璃，第二次进行充分搅拌。
所述硅酸盐水泥采用普通425硅酸盐水泥，所述水玻璃采用的模数为3.1-3.4，波美度为38度，所述水采用普通工程用水。
一种根据所述的固废物注浆材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按比例称取硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水，将硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水在搅拌机中充分搅拌，搅拌3-5min，制成均匀的浆体；
步骤2：再按比例称取水玻璃，混入该浆体中，再次搅拌均匀即可，搅拌在水玻璃凝结以前完成；
步骤3：将混合好的材料放入立方体模具中，初凝时间在1-2min，终凝时间在45-50min，拆模后将成型材料放入标准养护箱中进行养护；分别测试1d强度为7.35MPa，3d强度为13.27MPa，7d强度为17.38MPa，28d强度为24.23MPa。
实施例4：
一种固废物注浆材料，包括硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水和水玻璃，所述硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水按质量比为1：0.2：0.6：0.6第一次充分搅拌，然后掺入该混合物体积的0.01的水玻璃，第二次进行充分搅拌。
所述硅酸盐水泥采用普通425硅酸盐水泥，所述水玻璃采用的模数为3.1-3.4，波美度为38度，所述水采用普通工程用水。
一种根据所述的固废物注浆材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按比例称取硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水，将硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水在搅拌机中充分搅拌，搅拌3-5min，制成均匀的浆体；
步骤2：再按比例称取水玻璃，混入该浆体中，再次搅拌均匀即可，搅拌在水玻璃凝结以前完成；
步骤3：将混合好的材料放入立方体模具中，初凝时间在1-2min，终凝时间在45-50min，拆模后将成型材料放入标准养护箱中进行养护；分别测试1d强度为7.67MPa，3d强度为13.95MPa，7d强度为18.56MPa，28d强度为27.75MPa。
实施例5：
一种固废物注浆材料，包括硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水和水玻璃，所述硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水按质量比为1：0.2：0.6：0.6第一次充分搅拌，然后掺入该混合物体积的0.02的水玻璃，第二次进行充分搅拌。
所述硅酸盐水泥采用普通425硅酸盐水泥，所述水玻璃采用的模数为3.1-3.4，波美度为38度，所述水采用普通工程用水。
一种根据所述的固废物注浆材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按比例称取硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水，将硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水在搅拌机中充分搅拌，搅拌3-5min，制成均匀的浆体；
步骤2：再按比例称取水玻璃，混入该浆体中，再次搅拌均匀即可，搅拌搅拌在水玻璃凝结以前完成；
步骤3：将混合好的材料放入立方体模具中，初凝时间在1-2min，终凝时间在45-50min，拆模后将成型材料放入标准养护箱中进行养护；分别测试1d强度为7.82MPa，3d强度为14.39MPa，7d强度为17.61MPa，28d强度为25.68MPa。
实施例6：
一种固废物注浆材料，包括硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水和水玻璃，所述硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水按质量比为1：0.1：0.2：0.6第一次充分搅拌，然后掺入该混合物体积的0.01的水玻璃，第二次进行充分搅拌。
所述硅酸盐水泥采用普通425硅酸盐水泥，所述水玻璃采用的模数为3.1-3.4，波美度为38度，所述水采用普通工程用水。
一种根据所述的固废物注浆材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按比例称取硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水，将硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水在搅拌机中充分搅拌，搅拌3-5min，制成均匀的浆体；
步骤2：再按比例称取水玻璃，混入该浆体中，再次搅拌均匀即可，搅拌搅拌在水玻璃凝结以前完成；
步骤3：将混合好的材料放入立方体模具中，初凝时间在1-2min，终凝时间在45-50min，拆模后将成型材料放入标准养护箱中进行养护；分别测试1d强度为6.33MPa，3d强度为12.18MPa，7d强度为14.16MPa，28d强度为22.73MPa。
实施例7：
一种固废物注浆材料，包括硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水和水玻璃，所述硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水按质量比为1：0.5：0.8：0.8第一次充分搅拌，然后掺入该混合物体积的0.05的水玻璃，第二次进行充分搅拌。
所述硅酸盐水泥采用普通425硅酸盐水泥，所述水玻璃采用的模数为3.1-3.4，波美度为38度，所述水采用普通工程用水。
一种根据所述的固废物注浆材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按比例称取硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水，将硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水在搅拌机中充分搅拌，搅拌3-5min，制成均匀的浆体；
步骤2：再按比例称取水玻璃，混入该浆体中，再次搅拌均匀即可，搅拌搅拌在水玻璃凝结以前完成；
步骤3：将混合好的材料放入立方体模具中，初凝时间在1-2min，终凝时间在45-50min，拆模后将成型材料放入标准养护箱中进行养护；分别测试1d强度为3.28MPa，3d强度为9.30MPa，7d强度为12.09MPa，28d强度为16.42MPa。
实施例8：
一种固废物注浆材料，包括硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水和水玻璃，所述硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水按质量比为1：0.3：0.5：0.7第一次充分搅拌，然后掺入该混合物体积的0.03的水玻璃，第二次进行充分搅拌。
所述硅酸盐水泥采用普通425硅酸盐水泥，所述水玻璃采用的模数为3.1-3.4，波美度为38度，所述水采用普通工程用水。
一种根据所述的固废物注浆材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按比例称取硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水，将硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水在搅拌机中充分搅拌，搅拌3-5min，制成均匀的浆体；
步骤2：再按比例称取水玻璃，混入该浆体中，再次搅拌均匀即可，搅拌搅拌在水玻璃凝结以前完成；
步骤3：将混合好的材料放入立方体模具中，初凝时间在1-2min，终凝时间在45-50min，拆模后将成型材料放入标准养护箱中进行养护；分别测试1d强度为4.25MPa，3d强度为11.26MPa，7d强度为13.72MPa，28d强度为20.44MPa。

Claims (7)

1.一种固废物注浆材料，其特征在于，包括硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水和水玻璃，所述硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水按质量比为1：（0.1-0.5）：（0.2-0.8）：（0.6-0.8）第一次充分搅拌，然后掺入该混合物体积的0.01-0.05的水玻璃，第二次进行充分搅拌。
2.根据权利要求1所述的固废物注浆材料，其特征在于，所述硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水按质量比为1：（0.1-0.3）：（0.3-0.6）：（0.6-0.7）第一次充分搅拌，然后掺入该混合物体积的0.02-0.04的水玻璃，第二次进行充分搅拌。
3.根据权利要求1所述的固废物注浆材料，其特征在于，所述硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水按质量比为1：0.2：0.6：0.6第一次充分搅拌，然后掺入该混合物体积的0.02的水玻璃，第二次进行充分搅拌。
4.根据权利要求1所述的固废物注浆材料，其特征在于，所述硅酸盐水泥采用普通425硅酸盐水泥。
5.根据权利要求1所述的固废物注浆材料，其特征在于，所述水玻璃采用的模数为3.1-3.4，波美度为38度。
6.根据权利要求1所述的固废物注浆材料，其特征在于，所述水采用普通工程用水。
7.一种根据权利要求1所述的固废物注浆材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：按比例称取硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水，将硅酸盐水泥、碱渣、磷尾矿砂、水在搅拌机中充分搅拌，搅拌3-5min，制成均匀的浆体；
步骤2：再按比例称取水玻璃，混入该浆体中，在水玻璃凝结以前完成搅拌；
步骤3：将混合好的材料放入立方体模具中，初凝时间在1-2min，终凝时间在45-50min，拆模后将成型材料放入标准养护箱中进行养护。
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