CN108751863A - 一种基于盐渍土的胶凝材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及基于盐渍土的胶凝材料，其包括水泥、矿渣和盐渍土；所述水泥和矿渣按照第一预设比例制成固化剂，所述固化剂与盐渍土混合后得到胶凝材料；所述固化剂中所述水泥和所述矿渣的质量百分比为25％～75％：25％～75％。本发明利用天然的盐渍土、水泥以及工业废料矿渣制备胶凝材料，其具有原材料易得、可塑性好等优点，能够降低水泥的用量和成本，显著提高经济效益，同时减少对环境的污染。

Description

一种基于盐渍土的胶凝材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及土木工程材料领域，具体涉及一种基于盐渍土的胶凝材料及其制备方法。
背景技术
盐渍土通常是盐土和碱土以及各种盐化、碱化土壤的总称，我国广泛分布有盐渍土，其中滨海粘性盐渍土具有天然含水量高，塑性指数大，强度及承载力低等特点。盐渍土中细小土颗粒，具有很大的比表面积，化学活性较高，有利于化学固结。
钢厂在生产钢铁的过程中产生了大量的矿渣副产品,其化学成分与硅酸盐水泥类似，在激发剂激发下，具有胶凝性。近年来我国在矿渣利用方面取得了较大进展,广泛将其作为建筑材料的辅料使用。
水泥的生产消耗了大量资源和能源，同时排放量大量二氧化碳等有害气体。为减轻水泥生产造成的环境污染，而在满足需求的情况下，降低水泥的用量逐渐成为一种趋势。如掺加矿物掺合料，研发无熟料类胶凝材料等。
发明内容
本发明的目的在于提出一种基于盐渍土的胶凝材料及其制备方法，利用天然的盐渍土、水泥以及工业废料矿渣制备胶凝材料，其具有原材料易得、可塑性好等优点，能够降低水泥的用量和成本，显著提高经济效益，同时减少对环境的污染。
本发明的技术方案如下：
一种基于盐渍土的胶凝材料，其包括水泥、矿渣和盐渍土；所述水泥和矿渣按照第一预设比例制成固化剂，所述固化剂与盐渍土混合后得到胶凝材料；所述固化剂中所述水泥和所述矿渣的质量百分比为25％～75％：25％～75％。
优选地，所述水泥为硅酸盐系水泥。
优选地，所述水泥包括以下组分：SiO2、CaO、Al2O3、MgO、Na2O、Fe2O3以及SO3；其中SiO2的质量百分比为19～23％，CaO的质量百分比为56～59％，Al2O3的质量百分比为4～7％，MgO的质量百分比为2～4％，Na2O的质量百分比为0.1～0.3％，Fe2O3的质量百分比为2～5％，SO3的质量百分比为1～3％。
优选地，所述水泥包括以下组分：SiO2的质量百分比为22.55％，CaO的质量百分比为57.42％，Al2O3的质量百分比为6.56％，MgO的质量百分比为3.66％，Na2O的质量百分比为0.23％，Fe2O3的质量百分比为2.975％，SO3的质量百分比为2.02％。
优选地，所述矿渣包括以下组分：SiO2、CaO、Al2O3、MgO、Na2O、Fe2O3以及SO3；其中SiO2的质量百分比为27～29％，CaO的质量百分比为33～38％，Al2O3的质量百分比为17～18％，MgO的质量百分比为7～9％，Na2O的质量百分比为0.05～1％，Fe2O3的质量百分比为0.2～0.8％，SO3的质量百分比为2～3％。
优选地，所述矿渣包括以下组分：SiO2的质量百分比为28.1％，CaO的质量百分比为34.1％，Al2O3的质量百分比为17.6％，MgO的质量百分比为8.26％，Na2O的质量百分比为0.198％，Fe2O3的质量百分比为0.709％，SO3的质量百分比为2.9％。
优选地，所述盐渍土为湿基盐渍土，其含水率为60％。
优选地，所述盐渍土中包括多种粒径的颗粒物，粒径小于2μm的胶粒占10％，2μm～5μm的粘粒占20％，5μm～50μm的粉粒占57％，50μm以上粒径的砂颗粒占13％。
一种基于盐渍土的胶凝材料的制备方法，首先对盐渍土进行预处理，将所述盐渍土中的杂质去除，调整盐渍土的含水率，按预设比例向盐渍土中掺入水泥与矿渣，搅拌均匀后注入模具，振动2-3min，密封养护至预定龄期，。本发明利用天然的盐渍土、水泥以及工业废料矿渣制备胶凝材料，其具有原材料易得、可塑性好等优点，能够降低水泥的用量和成本，显著提高经济效益，同时减少对环境的污染。
优选地，对盐渍土进行预处理，将盐渍土中粒径大于0.16mm的杂质去除。
一种针对基于盐渍土的胶凝材料的性能测试方法，其步骤如下：
S1：制备前对盐渍土预处理，制备试样：
计算含水率为60％盐渍土额外所需水数量，添加与盐渍土中所含水质相同海水，将海水加入到盐渍土中搅拌均匀，调整盐渍土含水率至60％，将质量比为5％：15％：80％的水泥、矿渣、以及含水率调整至60％的盐渍土进行搅拌，搅拌均匀后，取出浇模，放在振动台上振捣设定时间后密封养护；
S2：无侧限抗压强度测试：
加固土试件浇筑后，用凡士林和保鲜膜将试块密封并置于室温环境，在室温恒定在14.5°下养护至预定龄期，进行无侧限抗压强度测试；
S3：加固土固结物含量测试：
加固土中固结物为固化剂水化产物与土颗粒的结合体，用压力机将加固土破碎，取粒径小于10mm的碎块置于0.315mm标准砂石筛内，用流动清水冲洗至不再产生浑浊液体；将冲洗后得到的固结物置于105°干燥箱中干燥24h；按计算式(1)计算各配合比试件固结物含量：
式中：M1是加固土冲洗前质量，g；M2是经冲洗后干燥24h固结物质量，g；
S4：加固土烧失量测试：
测试养护7d和28d加固土的烧失量：a.选取用水冲洗后的固结物在无水乙醇中用玛瑙研钵研磨至全部通过0.16mm标准砂石筛；b.采用抽滤瓶进行真空过滤，先用乙醇冲洗5次，再用乙醚冲洗2次；c.将过滤好的粉末放置于预先放置好钠石灰干燥剂的真空干燥箱内，在温度为105℃、气压略低于大气压的的条件下干燥24h；选取经过上述方式处理的粉末试样在950℃下灼烧至恒重，通过称量灼烧后的质量损失获得各配比试件的烧失量；
S5：加固土X射线衍射分析：
按照S3步骤中的方法取冲洗后得到的固结物，在无水乙醇中研磨成粉末至通过0.16mm筛，在105°干燥箱中干燥8h，对干燥后的粉末进行分析，扫描速度4°/min，扫描区间10°到80°；
S6：对按照S5干燥后的粉末进行热重和差示扫描量热分析，加热速率为10℃/min，由室温升温至105℃后保持恒温20min，再升温至950℃。观测区间为105℃至950℃，加热气氛为氩气；
S7：加固土扫描电镜测试：取破碎后的加固土内部碎片置于无水乙醇中终止水化，采用扫描电镜观察各配合比试件内部碎块剖断面形貌特征，观测前进行喷金处理。
本发明的有益效果如下：
本发明的基于盐渍土的胶凝材料及其制备方法，其通过在天然软土中掺入工业废料矿渣和水泥，制备水硬性材料，所述基于盐渍土的胶凝材料能够广泛应用于隧道、水利工程、公路路基等，具有就地取材、可塑性好、硬化快等优点，同时能够降低水泥用量和成本，显著提高经济效益；其在充分和合理利用自然资源的基础上，减少对自然资源的再加工，是一种节能环保的措施。
附图说明
图1是根据本发明实施例的基于盐渍土的胶凝材料中的盐渍土的颗粒级配曲线。
图2是用根据本发明实施例的基于盐渍土的胶凝材料在7d、28d和90d无侧限抗压强度的示意图。
图3是用根据本发明实施例的基于盐渍土的胶凝材料在7d、28d和90d固结物含量的示意图。
图4A是根据本发明实施例的基于盐渍土的胶凝材料中养护28d加固土断裂面特征。
图4B是根据本发明实施例的基于盐渍土的胶凝材料养护28d加固土断裂面特征。
图4C是根据本发明实施例的基于盐渍土的胶凝材料养护28d加固土断裂面特征。
图4D是根据本发明实施例的基于盐渍土的胶凝材料养护28d加固土断裂面特征。
图4E是根据本发明实施例的基于盐渍土的胶凝材料养护28d加固土断裂面特征。
图5是根据本发明实施例的基于盐渍土的胶凝材料在7d和28d烧失量。
图6是根据本发明实施例的基于盐渍土的胶凝材料在28d无侧限抗压强度与烧失量相对值。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细描述。
根据本发明的基于盐渍土的胶凝材料，其包括水泥、矿渣和盐渍土。所述水泥和矿渣按照第一预设比例制成固化剂，所述固化剂与盐渍土混合支撑胶凝材料。其中，所述水泥质量百分比为25％～75％；所述矿渣质量百分比为25％～75％。
优选地，所述水泥为硅酸盐系水泥。
并列地，所述水泥为现有任意品种与型号的硅酸盐系水泥。
优选地，所述水泥包括以下组分：SiO2、CaO、Al2O3、MgO、Na2O、Fe2O3以及SO3；其中SiO2的质量百分比为19～23％，CaO的质量百分比为56～59％，Al2O3的质量百分比为4～7％，MgO的质量百分比为2～4％，Na2O的质量百分比为0.1～0.3％，Fe2O3的质量百分比为2～5％，SO3的质量百分比为1～3％。
优选地，所述水泥包括以下组分：SiO2的质量百分比为22.55％，CaO的质量百分比为57.42％，Al2O3的质量百分比为6.56％，MgO的质量百分比为3.66％，Na2O的质量百分比为0.23％，Fe2O3的质量百分比为2.975％，SO3的质量百分比为2.02％。
优选地，所述矿渣为S95及及以上型号的矿渣。
更进一步地，所述矿渣包括以下组分：SiO2、CaO、Al2O3、MgO、Na2O、Fe2O3以及SO3；其中SiO2的质量百分比为27～29％，CaO的质量百分比为33～38％，Al2O3的质量百分比为17～18％，MgO的质量百分比为7～9％，Na2O的质量百分比为0.05～1％，Fe2O3的质量百分比为0.2～0.8％，SO3的质量百分比为2～3％。
优选地，所述矿渣包括以下组分：SiO2的质量百分比为28.1％，CaO的质量百分比为34.1％，Al2O3的质量百分比为17.6％，MgO的质量百分比为8.26％，Na2O的质量百分比为0.198％，Fe2O3的质量百分比为0.709％，SO3的质量百分比为2.9％。
优选地，所述盐渍土为湿基盐渍土，其含水率为60％。
优选地，所述盐渍土为天然沿海或内陆盐渍土。
优选地，所述盐渍土中包括多种粒径的颗粒物，粒径小于2μm的胶粒占10％，2μm～5μm的粘粒占20％，5μm～50μm的粉粒占57％，50μm以上粒径的砂颗粒占13％。
优选地，所述基于盐渍土的胶凝材料，其包括5％-15％的水泥，5％-15％的矿渣以及80％的盐渍土。
优选地，所述基于盐渍土的胶凝材料，其包括5％的水泥，15％的矿渣以及80％的盐渍土。
优选地，所述基于盐渍土的胶凝材料，其包括10％的水泥，10％的矿渣以及80％的盐渍土。
优选地，所述基于盐渍土的胶凝材料，其包括15％的水泥，5％的矿渣以及80％的盐渍土。
优选地，所述基于盐渍土的胶凝材料，其包括2.5％的水泥，7.5％的矿渣以及90％的盐渍土。
优选地，所述基于盐渍土的胶凝材料，其包括5％的水泥，5％的矿渣以及90％的盐渍土。
优选地，所述基于盐渍土的胶凝材料，其包括7.5％的水泥，22.5％的矿渣以及70％的盐渍土。
所述基于盐渍土的胶凝材料的制备方法：首先将盐渍土中的贝壳等粒径大于0.16mm杂质去除，按根据强度要求掺入10％-80％的固化剂，根据和易性及强度需求适当调整含水率，避免材料干燥难以成型亦或含水率过高而搅拌不均。搅拌均匀后密封养护至预定龄期。
实施例1：
制备前对盐渍土预处理，添加与盐渍土中所含水质相同海水调整盐渍土含水率至60％。取PO42.5水泥15％，S95矿渣5％，调整含水率后的盐渍土80％，投入到强制式搅拌机中，搅拌3min，搅拌均匀后取出浇模，放在振动台上振捣2-3min后密封养护。得到试样1。
实施例2：
制备前对盐渍土预处理，添加与盐渍土中所含水质相同海水调整盐渍土含水率至60％。取PO42.5水泥10％，S95矿渣10％，调整含水率后的盐渍土80％，投入到强制式搅拌机中，搅拌3min，搅拌均匀后取出浇模，放在振动台上振捣2-3min后密封养护。得到试样2。
实施例3：
制备前对盐渍土预处理，添加与盐渍土中所含水质相同海水调整盐渍土含水率至60％。取PO42.5水泥5％，S95矿渣15％，调整含水率后的盐渍土80％，投入到强制式搅拌机中，搅拌3min，搅拌均匀后取出浇模，放在振动台上振捣2-3min后密封养护。得到试样3。
实施例4：
制备前对盐渍土预处理，添加与盐渍土中所含水质相同海水调整盐渍土含水率至60％。取PO42.5水泥2.5％，S95矿渣7.5％，调整含水率后的盐渍土90％，投入到强制式搅拌机中，搅拌3min，搅拌均匀后取出浇模，放在振动台上振捣2-3min后密封养护。得到试样4。
实施例5：
制备前对盐渍土预处理，添加与盐渍土中所含水质相同海水调整盐渍土含水率至60％。取PO42.5水泥5％，S95矿渣5％，调整含水率后的盐渍土90％，投入到强制式搅拌机中，搅拌3min，搅拌均匀后取出浇模，放在振动台上振捣2-3min后密封养护。得到试样5。
实施例6：
制备前对盐渍土预处理，添加与盐渍土中所含水质相同海水调整盐渍土含水率至60％。取PO42.5水泥7.5％，S95矿渣22.5％，调整含水率后的盐渍土70％，投入到强制式搅拌机中，搅拌3min，搅拌均匀后取出浇模，放在振动台上振捣2-3min后密封养护。得到试样6。
实施例7：
制备前对盐渍土预处理，添加与盐渍土中所含水质相同海水调整盐渍土含水率至60％。取PO42.5水泥20％，S95矿渣0％，调整含水率后的盐渍土80％，投入到强制式搅拌机中，搅拌3min，搅拌均匀后取出浇模，放在振动台上振捣2-3min后密封养护。得到试样7。
实施例8：
制备前对盐渍土预处理，添加与盐渍土中所含水质相同海水调整盐渍土含水率至60％。取PO42.5水泥0％，S95矿渣20％，调整含水率后的盐渍土80％，投入到强制式搅拌机中，搅拌3min，搅拌均匀后取出浇模，放在振动台上振捣2-3min后密封养护。得到试样8。
由以上实施例所制得的试样，分别进行无侧限抗压强度测试，实验结果如表1所示。
表1胶凝材料特性
试样编号 7d强度(MPa) 28d强度(MPa) 90d强度(MPa)
试样1 4.15 8.89 12.20
试样2 5.17 9.16 12.60
试样3 6.54 10.59 11.84
试样4 2.80 3.17
试样5 3.13 4.38
试样6 15.52 20.11
试样7 1.92 3.82 5.45
试样8 0 5.27 11.66
其中，7d指代7天，28d指代28天，90d指代90天。
以水泥和磨细矿渣作为固化剂加固滨海盐渍土，固化剂的掺入比为25％，磨细矿渣等质量取代水泥分别为0％、25％、50％、75％、100％，测试各配合比试件7d、28d和90d的无侧限抗压强度，并结合加固土烧失量、固结物含量、热重及差示扫描量热(DSC-TG)分析、X射线衍射图谱和扫描电镜图像分析了复合固化剂的加固机理。结果表明：总体上，双掺水泥和磨细矿渣的加固效果优于单掺的情况，加固土28d强度可达8MPa以上，加固土强度与其固结物含量呈正相关。加固土中离子交换、团粒化作用以及固化剂水化产生凝胶的粘结作用，三者共同决定了固结物含量的多少。盐渍土中Cl-与固化剂水化产物结合生成了水化氯铝酸钙；盐渍土中的透长石晶体与固化剂发生反应生成了凝胶类物质。28d试件SEM图像表明，复合固化剂加固盐渍土的水化产物与盐渍土结合较好，致密性明显优于单掺水泥的情况，大幅度提高了加固土强度。
一种针对基于盐渍土的胶凝材料的测试方法，其具体步骤如下：
S1：原材料的选取：
以黄骅港滩涂地区滨海盐渍土为例，其天然含水率为38.9％，Cl-含量为0.89％。采用激光粒度分布仪检测其颗粒级配曲线，如图1所示；盐渍土固化剂包括普通硅酸盐水泥和S95级矿渣，水泥、矿渣的主要化学成分见表2所示；水采用黄骅港滩涂地区天然海水，主要离子组成及含量与比例见表3所示。
表2水泥、矿渣的主要化学成分
表3海水的离子组成及含量与比例
S2：试件制备及无侧线抗压强度测试：
调整盐渍土含水率至60％。计算含水率为60％盐渍土额外所需水数量，将海水加入到盐渍土中搅拌均匀，再将固化剂干粉加入到盐渍土中并搅拌均匀。固化剂掺入比为25％，即固化剂掺量为湿土质量的25％，矿渣等质量取代水泥分别为0％、25％、50％、75％和100％。采用表4所示配合比成型70.7mm×70.7mm×70.7mm的加固土试件。为模拟现场环境，加固土试件浇筑完毕即刻用凡士林和保鲜膜将试块密封并置于室温环境，养护到预定龄期后，进行无侧限抗压强度测试。
表4加固土配合比
S3：加固土固结物含量测试：
用压力机将加固土破碎，取粒径小于10mm的碎块置于0.315mm标准砂石筛内，用流动清水冲洗至不再产生浑浊液体。将冲洗后得到的固结物置于105°干燥箱中干燥24h。按计算式(1)计算各配合比试件固结物含量：
式中：M1是加固土冲洗前质量，g；M2是经冲洗后干燥24h固结物质量，g。
S4：加固土烧失量测试
测试养护7d和28d加固土的烧失量：a.选取用水冲洗后的固结物在无水乙醇中用玛瑙研钵研磨至全部通过0.16mm标准砂石筛；b.采用抽滤瓶进行真空过滤，先用乙醇冲洗5次，再用乙醚冲洗2次；c.将过滤好的粉末放置于预先放置好钠石灰干燥剂的真空干燥箱内，在温度为105℃、气压略低于大气压的的条件下干燥24h。选取经过上述方式处理的粉末试样在950℃下灼烧至恒重，通过称量灼烧后的质量损失获得各配比试件的烧失量。
S5：加固土XRD测试：
按照S3步骤中的方法取冲洗后得到的固结物，在无水乙醇中研磨成粉末至通过0.16mm筛，在105°干燥箱中干燥8h。对干燥后的粉末进行分析，扫描速度4°/min，扫描区间10°到80°。
S6：对按照S5干燥后的粉末进行热重和差示扫描量热分析，加热速率为10℃/min，由室温升温至105℃后保持恒温20min，再升温至950℃。观测区间为105℃至950℃，加热气氛为氩气。
S7：加固土扫描电镜测试：
取破碎后的加固土内部碎片置于无水乙醇中终止水化，采用扫描电镜观察各配合比试件内部碎块剖断面形貌特征，观测前进行喷金处理。
测试结果如下：
(1)加固土为根据本发明的盐渍土固化剂与盐渍土拌合后所形成的硬化土。针对不同的加固土在7d、28d和90d无侧限抗压强度如图2所示，其横坐标为水泥取代量，A1为水泥取代量为0％时的无侧限抗压强度，B1为水泥取代量为25％时的无侧限抗压强度，C1为水泥取代量为50％时的无侧限抗压强度，D1为水泥取代量为75％时的无侧限抗压强度，E1为水泥取代量为100％时的无侧限抗压强度。从图2中得出，总体上，前期，例如，7d和28d，本发明中的盐渍土固化剂的加固效果优于单掺的情况，且随着本发明中盐渍土固化剂中矿渣掺量的提高，加固土强度逐渐增大，28d龄期可达8MPa；单掺矿渣的加固土养护7d时尚未产生强度，但其在28d龄期时强度超过单掺水泥的加固土的强度。90d龄期时掺矿渣加固土强度远远高于单掺水泥加固土，无侧限抗压强度均达到11MPa。
(2)加固土中固结物为固化剂水化产物与土颗粒的结合体。不同加固土试件7d、28d和90d固结物含量如图3所示，其横坐标为水泥取代量，A1为水泥取代量为0％时的固结物含量，B1为水泥取代量为25％时的固结物含量，C1为水泥取代量为50％时的固结物含量，D1为水泥取代量为75％时的固结物含量，E1为水泥取代量为100％时的固结物含量。固结物含量与加固土无侧限抗压强度变化规律一致，说明加固土强度主要来源于加固土中的固结物。
(3)水泥土试件断裂面特征
为更加清晰反映不同矿渣掺量的固化剂对加固土无侧限抗压强度的影响，图4A至图4E分别列出了含有0％、25％、50％、75％以及100％矿渣的固化剂所形成的胶凝材料，即，加固土在养护28d龄期时断裂面的结构示意图。
加固土体系水化产物和盐渍土中的CaCO3均可产生烧失量，由于不同加固土试件的盐渍土含量相同，故可用烧失量表征加固土体系水化产物相对多少，各配合比加固土7d和28d烧失量如图5所示。烧失量随矿渣掺量的提高先增加后减少，烧失量能够间接反应水化产物数量，而水化产物的多少直接影响加固土强度的高低。以矿渣掺量为0时的加固土为基准，将28d烧失量和28d强度的相对百分数作对比，结果如图6所示。由图6可知，加固土28d烧失量和28d强度的变化规律明显不同，因此不能单独采用加固土水化产物数量解释其强度差异，固结物的形成除了与水化产物数量有关，还存在着其他的重要影响因素。
加固土在2θ＝11°出现了水化氯铝酸钙(3CaO·Al2O3·CaCl2·10H2O)的衍射峰，水化氯铝酸钙体积膨胀可以提高加固土强度，加固土在25°～35°之间均出现了明显“凸包”衍射峰，说明水化产物中有C-S-H凝胶的生成。相比于单掺水泥加固土，掺矿渣加固土并没有新的结晶相生成，但掺加矿渣的加固土强度明显高于单掺水泥的情况。
单掺水泥加固土产生了纤维状钙矾石结晶，剖断面存在较多孔洞，水化产物之间粘结不紧密，胶结力较差。水泥矿渣复合固化剂加固土生成了大量的片状产物，且随着矿渣掺量的提高，产物逐渐粗大，界面孔隙逐渐减少，水化产物致密性大幅提高。而单掺矿渣加固土微观形貌亦较松散，孔隙较多，水化产物相对较少。75％矿渣掺量固化剂加固土结构更为致密，其余含量的矿渣在加固土破碎后，碎块内部孔隙水中溶解的Ca(OH)2随着表面水分蒸发被迅速带到表面而发生碳化所致加固土试件表面均产生了大量松散的CaCO3结晶。加固土的致密性与加固土固结物含量变化规律相一致。相同空隙体积下，水化产物越多，加固土越致密；在相同水化产物数量下，空隙体积越小，加固土越致密。结合不同固化剂加固土烧失量分析，加固土强度是盐渍土空隙体积减小与固化剂水化产物增多共同作用的结果。
总体上，在7d和28d龄期，水泥磨细矿渣复合固化剂的加固效果优于单掺的情况，且随着矿渣掺量的提高，加固土强度逐渐增大。90d龄期时，含矿渣固化剂加固效果较为一致，且远高于水泥。矿渣加固滨海盐渍土可以显著提高无侧限抗压强度。
矿渣的吸附作用，减小了土颗粒间距，为水化产物粘结土颗粒提供了良好的前提。离子交换、团粒化作用以及固化剂水化产物的粘结作用，三者共同决定了加固土中固结物的含量，固结物含量增多提高了加固土强度。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种基于盐渍土的胶凝材料，其特征在于：其包括水泥、矿渣和盐渍土；所述水泥和矿渣按照第一预设比例制成固化剂，所述固化剂与盐渍土混合后得到胶凝材料；所述固化剂中所述水泥和所述矿渣的质量百分比为25％～75％：25％～75％。
2.如权利要求1所述的基于盐渍土的胶凝材料，其特征在于：所述水泥为硅酸盐系水泥。
3.如权利要求2所述的基于盐渍土的胶凝材料，其特征在于：所述水泥包括以下组分：SiO2、CaO、Al2O3、MgO、Na2O、Fe2O3以及SO3；其中SiO2的质量百分比为19～23％，CaO的质量百分比为56～59％，Al2O3的质量百分比为4～7％，MgO的质量百分比为2～4％，Na2O的质量百分比为0.1～0.3％，Fe2O3的质量百分比为2～5％，SO3的质量百分比为1～3％。
4.如权利要3所述的基于盐渍土的胶凝材料，其特征在于：所述水泥包括以下组分：SiO2的质量百分比为22.55％，CaO的质量百分比为57.42％，Al2O3的质量百分比为6.56％，MgO的质量百分比为3.66％，Na2O的质量百分比为0.23％，Fe2O3的质量百分比为2.975％，SO3的质量百分比为2.02％。
5.如权利要求4所述的基于盐渍土的胶凝材料，其特征在于：所述矿渣包括以下组分：SiO2、CaO、Al2O3、MgO、Na2O、Fe2O3以及SO3；其中SiO2的质量百分比为27～29％，CaO的质量百分比为33～38％，Al2O3的质量百分比为17～18％，MgO的质量百分比为7～9％，Na2O的质量百分比为0.05～1％，Fe2O3的质量百分比为0.2～0.8％，SO3的质量百分比为2～3％。
6.如权利要求5所述的基于盐渍土的胶凝材料，其特征在于：所述矿渣包括以下组分：SiO2的质量百分比为28.1％，CaO的质量百分比为34.1％，Al2O3的质量百分比为17.6％，MgO的质量百分比为8.26％，Na2O的质量百分比为0.198％，Fe2O3的质量百分比为0.709％，SO3的质量百分比为2.9％。
7.如权利要求5所述的基于盐渍土的胶凝材料，其特征在于：所述盐渍土为湿基盐渍土，其含水率为60％。
8.如权利要求7所述的基于盐渍土的胶凝材料，其特征在于：所述盐渍土中包括多种粒径的颗粒物，粒径小于2μm的胶粒占10％，2μm～5μm的粘粒占20％，5μm～50μm的粉粒占57％，50μm以上粒径的砂粒占13％。
9.一种基于盐渍土的胶凝材料的制备方法，其特征在于：
S1：首先对盐渍土进行预处理，将所述盐渍土中的粒径大于0.16mm杂质去除；
S2：调整盐渍土的含水率；
S3：按预设比例向盐渍土中掺入水泥与矿渣，并进行搅拌；
S4：搅拌均匀后注入模具，振动2-3min，密封养护至预定龄期，制得基于盐渍土的胶凝材料。
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