CN105541254A - 一种处理高含水率淤泥的环保型固化剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种处理高含水率淤泥的环保型固化剂,其特征在于,其组分及各组分质量分数配比为:40%-50%的粉煤灰、35%-45%的水泥熟料、5%-8%的石膏、5%-15%的矿渣、0.5%-1%的膨胀剂、1%-3%的减水剂、0.4%-1%的絮凝剂、0.3%-0.5%的三乙醇胺、0.2%-0.5%的水杨酸、0.1%-0.5%的糊精、0.5%-1%的锌盐和0.5%-1%的糖类。本发明不但能处理含水率60~120%的淤泥,而且固化后的淤泥,固化强度高、水稳定好、耐久性好,能满足工程需求。

Description

一种处理高含水率淤泥的环保型固化剂
技术领域
[0001] 本发明涉及一种环保型固化剂,尤其涉及一种处理高含水率淤泥的环保型固化 剂。
背景技术
[0002] 我国具有丰富的滩涂资源,然而滩涂淤泥具有高含水率、高压缩性、渗透系数低、 有机质含量高等特性,其力学性能差,难以实现滩涂资源科学化、合理化利用。
[0003] 目前针对该类淤泥,已研制出不少淤泥固化剂,而各类淤泥固化剂处理效果不甚 理想,虽能处理高含水率淤泥,但是处理效果不佳,未能达到环保要求;而能达到环保要求 的固化剂,不能直接处理高含水率淤泥,通常还需要做降低含水率的处理,工序复杂,成本 较高。
[0004] 鉴于上述缺陷,本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。
发明内容
[0005] 为解决上述问题,本发明采用的技术方案在于,提供一种处理高含水率淤泥的环 保型固化剂,其组分及各组分质量分数配比为:40%-50%的粉煤灰、35%-45%的水泥熟 料、5%-8%的石膏、5%-15%的矿渣、0.5%-1%的膨胀剂、1%-3%的减水剂、0.4%-1%的 絮凝剂、0.3%-0.5%的三乙醇胺、0.2%-0.5%的水杨酸、0.1%-0.5%的糊精、0.5%-1% 的锌盐和0.5 %-1 %的糖类。
[0006] 进一步,所述的粉煤灰为一级粉煤灰。
[0007] 进一步,所述的水泥熟料为P · 032.5级的硅酸盐水泥。
[0008] 进一步,所述的石膏为天然二水石膏,其比表面积大于350m2/kg。
[0009] 进一步,所述的减水剂为木钙、亚甲基二奈磺酸钠、树脂减水剂和蜜糖类减水剂中 的一种或几种。
[0010] 进一步,所述的絮凝剂为聚丙烯类聚合物、淀粉衍生物和甲壳素衍生物中的一种 或几种。
[0011] 进一步,所述的锌盐为氯化锌、硫酸锌、碳酸锌和硝酸锌中的一种或几种。
[0012] 进一步,所述的糖类为葡萄糖、蔗糖和麦芽糖一种或几种。
[0013] 与现有技术比较本发明的有益效果在于:1、本发明的固化剂不但能处理含水率 60%~120%的淤泥,而且处理后的淤泥,无重金属溶出,严格符合环保要求;2、本发明固化 剂成本较其他固化剂低,且固化后淤泥强度高、水稳定好、耐久性好,能满足工程需求。
具体实施方式
[0014] 本发明使用的粉煤灰可以是一级、二级或者三级粉煤灰,使用的水泥可以是硅酸 盐水泥、铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥或者铁铝酸盐水泥等,使用的石膏可以是天然无水石 膏、天然二水石膏、磷石膏等,从固化效果出发,以下实施例优选一级粉煤灰、P · 032.5级硅 酸盐水泥、天然二水石膏作为固化剂的组分,其中所述的天然二水石膏需磨细过筛,其细度 (比表面积)大于350m2/kg。
[0015] 实施例一
[0016] 一种处理高含水率淤泥的环保型固化剂,其组份及各组分重量配比为:40%的一 级粉煤灰、35%的P · 032.5级的硅酸盐水泥、5%的天然二水石膏、15%的矿渣、1 %的膨胀 剂、1 %的减水剂、1 %的絮凝剂、〇. 3 %的三乙醇胺、0.2 %的水杨酸、0.5 %的糊精、0.5 %的 锌盐和0.5%的糖类,本实施例中所述的减水剂为木钙、所述的絮凝剂为聚丙烯类聚合物、 所述的锌盐为氯化锌、所述的糖类为葡萄糖。
[0017] 将以上配比的固化剂充分混合均匀后,向淤泥中掺和7.2%的所述固化剂并搅拌 均匀,本实施例所述淤泥为海洋滩涂淤泥,且所述淤泥含水率为60%。将所述淤泥固化后, 测定其抗压强度,其3天抗压强度能达到0. SMPa,7天抗压强度能到达1.2MPa,14天抗压强度 能到达1.4MPa,28天抗压强度能到达1.46MPa,同时淤泥固化后的渗透系数小于l(T 7Cm/S,淤 泥固化产品的力学性能稳定。
[0018] 实施例二
[0019] 一种处理高含水率淤泥的环保型固化剂,其组份及各组分重量配比为:40%的一 级粉煤灰、40%的P · 032.5级的硅酸盐水泥、8%的天然二水石膏、5%的矿渣、0.5%的膨胀 剂、3 %的减水剂、0.4 %的絮凝剂、0.5 %的三乙醇胺、0.5 %的水杨酸、0.1 %的糊精、1 %的 锌盐和1%的糖类,本实施例中所述的减水剂为亚甲基二奈磺酸钠、所述的絮凝剂为淀粉衍 生物、所述的锌盐为硫酸锌、所述的糖类为蔗糖。
[0020] 将以上配比的固化剂充分混合均匀后,向淤泥中掺和7.2%的所述固化剂并搅拌 均匀,本实施例所述淤泥为海洋滩涂淤泥,且所述淤泥含水率为80%。将所述淤泥固化后, 测定其抗压强度,其3天抗压强度能达到0.65MPa,7天抗压强度能到达1.04MPa,14天抗压强 度能到达1.21MPa,28天抗压强度能到达1.35MPa,同时淤泥固化后的渗透系数小于10- 7cm/ S,淤泥固化产品的力学性能稳定。
[0021] 实施例三
[0022] 一种处理高含水率淤泥的环保型固化剂,其组份及各组分重量配比为:40%的一 级粉煤灰、45%的P · 032.5级的硅酸盐水泥、5%的天然二水石膏、5%的矿渣、0.5%的膨胀 剂、1 %的减水剂、1 %的絮凝剂、〇. 3 %的三乙醇胺、0.2 %的水杨酸、0.5 %的糊精、0.5 %的 锌盐和1 %的糖类,本实施例中所述的减水剂为树脂减水剂、所述的絮凝剂为甲壳素衍生 物、所述的锌盐为碳酸锌、所述的糖类为麦芽糖。
[0023] 将以上配比的固化剂充分混合均匀后,向淤泥中掺和7.2%的所述固化剂并搅拌 均匀,本实施例所述淤泥为海洋滩涂淤泥,且所述淤泥含水率为80%。将所述淤泥固化后, 测定其抗压强度,其3天抗压强度能达到0.63MPa,7天抗压强度能到达1.0IMPa,14天抗压强 度能到达1.18MPa,28天抗压强度能到达1.31MPa,同时淤泥固化后的渗透系数小于HT 7Cm/ S,淤泥固化产品的力学性能稳定。
[0024]实施例四
[0025] 一种处理高含水率淤泥的环保型固化剂,其组份及各组分重量配比为:50 %的一 级粉煤灰、35%的P · 032.5级的硅酸盐水泥、5%的天然二水石膏、5%的矿渣、0.5%的膨胀 剂、2 %的减水剂、1 %的絮凝剂、0.3 %的三乙醇胺、0.2 %的水杨酸、0.5 %的糊精、1 %的锌 盐和1%的糖类,本实施例中所述的减水剂为蜜糖类减水剂、所述的絮凝剂为聚丙烯类聚合 物、所述的锌盐为硝酸锌、所述的糖类为葡萄糖。
[0026]将以上配比的固化剂充分混合均匀后,向淤泥中掺和7.2%的所述固化剂并搅拌 均匀,本实施例所述淤泥为海洋滩涂淤泥,且所述淤泥含水率为1〇〇%。将所述淤泥固化后, 测定其抗压强度,其3天抗压强度能达到0.5MPa,7天抗压强度能到达0.91MPa,14天抗压强 度能到达1.01MPa,28天抗压强度能到达1.23MPa,同时淤泥固化后的渗透系数小于10- 7cm/ S,淤泥固化产品的力学性能稳定。
[0027]实施例五
[0028] 一种处理高含水率淤泥的环保型固化剂,其组份及各组分重量配比为:45%的一 级粉煤灰、35%的P · 032.5级的硅酸盐水泥、5%的天然二水石膏、10%的矿渣、0.8%的膨 胀剂、1 %的减水剂、〇 . 6 %的絮凝剂、0.3 %的三乙醇胺、0.5 %的水杨酸、0.5 %的糊精、 0.6%的锌盐和0.8%的糖类,本实施例中所述的减水剂为木钙、亚甲基二奈磺酸钠和蜜糖 类减水剂的混合物、所述的絮凝剂为聚丙烯类聚合物、淀粉衍生物和甲壳素衍生物的混合 物,所述的锌盐为碳酸锌和硝酸锌的混合物、所述的糖类为葡萄糖、蔗糖和麦芽糖的混合 物。
[0029] 将以上配比的固化剂充分混合均匀后,向淤泥中掺和7.2%的所述固化剂并搅拌 均匀,本实施例所述淤泥为海洋滩涂淤泥,且所述淤泥含水率为1〇〇%。将所述淤泥固化后, 测定其抗压强度,其3天抗压强度能达到0.7MPa,7天抗压强度能到达0.82MPa,14天抗压强 度能到达1.12MPa,28天抗压强度能到达1.3MPa,同时淤泥固化后的渗透系数小于10- 7cm/s, 淤泥固化产品的力学性能稳定。
[0030] 实施例六
[0031] 一种处理高含水率淤泥的环保型固化剂,其组份及各组分重量配比为:40%的一 级粉煤灰、40%的P · 032.5级的硅酸盐水泥、6%的天然二水石膏、10%的矿渣、0.5 %的膨 胀剂、2 %的减水剂、0.5 %的絮凝剂、0.3 %的三乙醇胺、0.5 %的水杨酸、0.3 %的糊精、1 % 的锌盐和0.5%的糖类,本实施例中所述的减水剂为亚甲基二奈磺酸钠和树脂减水剂的混 合物、所述的絮凝剂为聚丙烯类聚合物和甲壳素衍生物的混合物,所述的锌盐为氯化锌、硫 酸锌和碳酸锌的混合物、所述的糖类为蔗糖和麦芽糖的混合物。
[0032]将以上配比的固化剂充分混合均匀后,向淤泥中掺和7.2%的所述固化剂并搅拌 均匀,本实施例所述淤泥为海洋滩涂淤泥,且所述淤泥含水率为1〇〇%。将所述淤泥固化后, 测定其抗压强度,其3天抗压强度能达到0.6MPa,7天抗压强度能到达0. SMPa,14天抗压强度 能到达1.04MPa,28天抗压强度能到达1.19MPa,同时淤泥固化后的渗透系数小于10- 7cm/s, 淤泥固化产品的力学性能稳定。
[0033] 实施例七
[0034] 一种处理高含水率淤泥的环保型固化剂,其组份及各组分重量配比为:40%的一 级粉煤灰、40%的P · 032.5级的硅酸盐水泥、6%的天然二水石膏、10%的矿渣、0.5 %的膨 胀剂、2 %的减水剂、0.5 %的絮凝剂、0.3 %的三乙醇胺、0.5 %的水杨酸、0.3 %的糊精、1 % 的锌盐和0.5%的糖类,本实施例中所述的减水剂为木钙、亚甲基二奈磺酸钠、树脂减水剂 和蜜糖类减水剂的混合物、所述的絮凝剂为淀粉衍生物和甲壳素衍生物的混合物,所述的 锌盐为氯化锌、硫酸锌、碳酸锌和硝酸锌的混合物、所述的糖类为葡萄糖和麦芽糖的混合 物。
[0035]将以上配比的固化剂充分混合均匀后,向淤泥中掺和7.2%的所述固化剂并搅拌 均匀,本实施例所述淤泥为海洋滩涂淤泥,且所述淤泥含水率为1〇〇%。将所述淤泥固化后, 测定其抗压强度,其3天抗压强度能达到0.55MPa,7天抗压强度能到达0.7 IMPa,14天抗压强 度能到达〇.94MPa,28天抗压强度能到达l.OIMPa,同时淤泥固化后的渗透系数小于10_ 7cm/ S,淤泥固化产品的力学性能稳定。
[0036]从以上实施例中可以看出,本发明的固化剂不但能处理含水率60~120 %的淤泥, 而且固化后的淤泥,固化强度高、水稳定好、耐久性好,能满足工程需求。
[0037]滩涂淤泥添加本发明的环保型固化剂,所述固结淤泥化学指标检测数据如下:
Figure CN105541254AD00061
[0040]从以上表格可以看出,固化后的淤泥无重金属溶出,严格符合环保要求。
[0041]以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人 员,在不脱离本发明方法的前提下,还可以做出若干改进和补充,这些改进和补充也应视为 本发明的保护范围。

Claims (8)

1. 一种处理高含水率淤泥的环保型固化剂,其特征在于,其组分及各组分质量分数配 比为:40%-50%的粉煤灰、35%-45%的水泥熟料、5%-8%的石膏、5%-15%的矿渣、 0.5%-1%的膨胀剂、1%-3%的减水剂、0.4%-1%的絮凝剂、0.3%-0.5%的三乙醇胺、 0.2%-0.5%的水杨酸、0.1%-0.5%的糊精、0.5%-1%的锌盐和0.5%-1%的糖类。
2. 根据权利要求1所述的一种处理高含水率淤泥的环保型固化剂,其特征在于,所述的 粉煤灰为一级粉煤灰。
3. 根据权利要求2所述的一种处理高含水率淤泥的环保型固化剂,其特征在于,所述的 水泥熟料为P · 032.5级的硅酸盐水泥。
4. 根据权利要求3所述的一种处理高含水率淤泥的环保型固化剂,其特征在于,所述的 石膏为天然二水石膏,其比表面积大于350m 2/kg。
5. 根据权利要求1-4任一所述的一种处理高含水率淤泥的环保型固化剂,其特征在于, 所述的减水剂为木钙、亚甲基二奈磺酸钠、树脂减水剂、蜜糖类减水剂中的一种或几种。
6. 根据权利要求5所述的一种处理高含水率淤泥的环保型固化剂,其特征在于,所述的 絮凝剂为聚丙烯类聚合物、淀粉衍生物、甲壳素衍生物中的一种或几种。
7. 根据权利要求6所述的一种处理高含水率淤泥的环保型固化剂,其特征在于,所述的 锌盐为氯化锌、硫酸锌、碳酸锌、硝酸锌中的一种或几种。
8. 根据权利要求7所述的一种处理高含水率淤泥的环保型固化剂,其特征在于,所述的 糖类为葡萄糖、蔗糖、麦芽糖中的一种或几种。
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