CN108975818A - 一种固化废弃土壤或废弃矿渣粉体外加剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种固化废弃土壤或废弃矿渣粉体外加剂，包括以下重量份组料：A原料80‑120份、辅料6‑10份、水10‑30份，其中，A原料为淤泥或矿渣。本发明固化剂的有效组分，能够针对淤泥成分及矿渣的有害物质进行有效结合、中和，让淤泥与矿渣得到更好利用，避免废料堆存引发得各种环境污染、资源浪费的情况发生，拌合浇筑流平后，经普通养护，使各种淤泥、各类矿渣中的料颗粒产生理化反应并逐渐硬化形成适合土木工程应用材料，符合国家环境保护、废物再利用的要求，适用于道路加宽路基回填、各类肥槽回填工程中空间狭小且回填深度大等领域，具有高流动性、施工简单、高效率且经济等优势，节能环保，降低成本。

Description

一种固化废弃土壤或废弃矿渣粉体外加剂
技术领域
本发明属于工程材料领域，具体地说，涉及一种固化废弃土壤或废弃矿渣粉体外加剂。
背景技术
随着港口和近海岸工程建设，内陆地区迅速发展，海洋疏浚淤泥，内陆湖泊淤泥也正在大量产生。同时，为保证水系和水道的的畅通，国家每年都要耗费大量的人力和物力疏浚河湖工程也产生大量的河道淤泥，同时各地范围存在诸多工业废渣如：铜矿渣、磷矿膏渣等。目前我国对于处置海洋、河道淤泥的主要措施为就近弃土法，主要分为深海抛洒和路上堆放两种方式，各种矿渣主要以堆放管理为主。但上述三种对大量的海洋和河道疏浚淤泥，矿渣处理方式会造成海洋环境的恶化或土地资源的浪费生态环境的破坏。此外，由于海洋和河道疏浚淤泥，各类矿渣的高流动性、高含水率、粘粒含量高和低力学特性，存在不同有害物质是得其并不能在工程基础建设方面被广泛的使用。
我国作为一个矿业大国，每年都会有大量的矿物废弃物产生，例如碱渣、粉煤灰、石膏铜矿渣、磷矿膏等。据不完全统计，我国产生的细粒固体废矿物总量超过60亿吨，且这些废矿物难以被合理广泛的重新利用，由于细粒固体矿物废料粒度细质量轻，通常会随风飘扬形成扬尘，极大的污染空气、水资源；另外由于矿物废料的酸碱特性，对堆放的土地可造成难以估计的影响。从对自然环境以及人类生命财产安全的保护出发，合适地处理甚至开发利用此类细粒固体矿物废料，将有着极其重要的社会意义和经济利益。
综上，如何将淤泥与固体矿物废料合理利用，丞待解决。
有鉴于此特提出本发明。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种固化废弃土壤或废弃矿渣粉体外加剂，为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：
一种固化废弃土壤或废弃矿渣粉体外加剂，包括以下重量份组料：A原料80-120份、辅料6-10份、水10-30份，其中，A原料为淤泥或矿渣。
进一步地，包括以下重量份组料：淤泥80-120份、辅料6-10份、水10-30份。
进一步地，包括以下重量份组料：矿渣80-120份、辅料10-20份、水30-40份。
进一步地，所述辅料包括以下重量份组料：水泥40-50份、粉煤灰30-40份、石膏5-10份、激发剂1-3份。
进一步地，所述水泥为PC32.5水泥。
进一步地，所述粉煤灰为一级灰细度8-12。
进一步地，所述石膏为二水石膏。
进一步地，所述激发剂为氢氧化钠、氯化钙中的一种或二者组合。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
本发明固化剂的有效组分，能够针对淤泥成分及矿渣的有害物质通过一些列水解水化反应，产生大量胶凝物质和结晶物质等胶凝包裹淤泥矿渣中土颗粒，通过激发剂土壤本身的活性产生对淤泥，矿渣中颗粒包裹性，产生结构强度，让淤泥与矿渣得到更好利用，避免废料堆存引发得各种环境污染、资源浪费的情况发生，拌合浇筑流平后，经普通养护，使各种淤泥、各类矿渣中的料颗粒产生理化反应并逐渐硬化形成适合土木工程应用材料，符合国家环境保护、废物再利用的要求，适用于道路加宽路基回填、各类肥槽回填工程中空间狭小且回填深度大等领域，具有高流动性、施工简单、高效率且经济等优势，节能环保，降低成本。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。若非特指，所有的份、百分比均为重量单位。
实施例1
一种固化废弃土壤或废弃矿渣粉体外加剂，包括以下重量份组料：淤泥80-120份、辅料6-10份、水10-30份，其中，辅料包括以下重量份组料：水泥40-50份、粉煤灰30-40份、石膏5-10份、激发剂2份。水泥为PC32.5水泥，粉煤灰为一级灰细度8-12，石膏为二水石膏，激发剂为氢氧化钠。
施工流程：
步骤1，利用变频器搅拌机的对淤泥进行搅拌，同时通过水泵机向搅拌机内注水，利用变频器控制搅拌机的搅拌速度，利用注水流量调节装置控制注水量。
步骤2，利用变频器控制螺旋输送机的输送速度，向搅拌机内辅料加入辅料制备浆料，通过调节搅拌速度、输送机的输送速度以及注水速度实现控制最总成品的容重。
步骤3，设置管道或者利用泵车进行输送、浇筑，固化土搅拌至浇筑完成时间应小于3小时，浇筑流平后进行覆盖养护、固化。保证强度增长且严禁机械行人通过，覆盖养护时间大于7天，固化土成型。
实施例2
一种固化废弃土壤或废弃矿渣粉体外加剂，包括以下重量份组料：矿渣80-120份、辅料10-20份、水30-40份，其中，辅料包括以下重量份组料：水泥40-50份、粉煤灰30-40份、石膏5-10份、激发剂2份。水泥为PC32.5水泥，粉煤灰为一级灰细度8-12，石膏为二水石膏，激发剂为氯化钙。
施工流程：
步骤1，利用变频器搅拌机的对淤泥进行搅拌，同时通过水泵机向搅拌机内注水，利用变频器控制搅拌机的搅拌速度，利用注水流量调节装置控制注水量。
步骤2，利用变频器控制螺旋输送机的输送速度，向搅拌机内辅料加入辅料制备浆料，通过调节搅拌速度、输送机的输送速度以及注水速度实现控制最总成品的容重。
步骤3，设置管道或者利用泵车进行输送、浇筑，固化土搅拌至浇筑完成时间应小于3小时，浇筑流平后进行覆盖养护、固化。保证强度增长且严禁机械行人通过，覆盖养护时间大于7天，固化土成型。
上述实施例1和2中，各项指标检测如下：
淤泥强度检测如表1
表1
矿渣强度检测如表2
表2
环保检测数据
铜矿渣浸出毒性试验如表3
表3
土壤固化检测报告如表4
分析指标 方式 原土 固化土壤
铅 GB/T17141 33.8 29.6
镉 GB/T17141 0.26 0.27
汞 GB/T17136 0.03 0.03
砷 GB/T17135 8.1 5.5
铜 GB/T17138 29.2 23.4
锌 GB/T17138 120 86.8
铬 HJ491 77.3 43.6
镍 GB/T17139 58.4 42.7
表4
本发明固化剂优点如下：
经济环保：工程弃土多为粉性土，由于粉土粒大且易被压碎产生粉尘，在道路施工中常作为废料处理，本发明利用工程弃土进行二次利用，降低了成本且实现了环境保护。
泵可送性：本发明固化剂有着较高的水灰比，从而具有优异的泵送流动性，在实际工程应用过程中可以使自身紧密填充。
施工的普适性：优异的泵送流动性，尤其对传统作业过程中遇到的空间狭小、回填深度大等项目有着无可比拟的优势。
施工的简易性：固化后有着良好的自立性，紧紧需要传统作业过程中的振捣和碾压作业。
性能可控性：根据不同的淤泥性质、不同的辅料配置可设计不同性能的固化土，抗压强度范围为0.4MPa-1.8MPa，利用废弃矿渣进行固化，抗压强度范围为1.0MPa-3.0MPa.
应用范围广泛：原料简单且多为工程废料，价格低廉且生产过程简单、施工简易，适合在各类土木工程中应用。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (8)

1.一种固化废弃土壤或废弃矿渣粉体外加剂，其特征在于，包括以下重量份组料：A原料80-120份、辅料6-10份、水10-30份，其中，A原料为淤泥或矿渣。
2.根据权利要求1所述的一种固化废弃土壤或废弃矿渣粉体外加剂，其特征在于，包括以下重量份组料：淤泥80-120份、辅料6-10份、水10-30份。
3.根据权利要求1所述的一种固化废弃土壤或废弃矿渣粉体外加剂，其特征在于，包括以下重量份组料：矿渣80-120份、辅料10-20份、水30-40份。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种固化废弃土壤或废弃矿渣粉体外加剂，其特征在于，所述辅料包括以下重量份组料：水泥40-50份、粉煤灰30-40份、石膏5-10份、激发剂1-3份。
5.根据权利要求4所述的一种固化废弃土壤或废弃矿渣粉体外加剂，其特征在于，所述水泥为PC32.5水泥。
6.根据权利要求4所述的一种固化废弃土壤或废弃矿渣粉体外加剂，其特征在于，所述粉煤灰为一级灰细度8-12。
7.根据权利要求4所述的一种固化废弃土壤或废弃矿渣粉体外加剂，其特征在于，所述石膏为二水石膏。
8.根据权利要求4所述的一种固化废弃土壤或废弃矿渣粉体外加剂，其特征在于，所述激发剂为氢氧化钠、氯化钙中的一种或二者组合。
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