CN109133754B - 一种淤泥地基材料及使用该地基材料施工路基的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种淤泥地基材料及使用该地基材料施工路基的方法。所述地基材料是由淤泥50‑70份、淤泥固化剂6‑8份，粉煤灰6‑12份，矿渣粉6‑12份，水泥6‑12份，二次固化剂0.8‑1.5份，乳胶粉3‑4份，稳定剂0.3‑0.5份；所述淤泥固化剂是由炉渣、改性硅藻土、凹凸棒土、微硅粉、粉末活性炭、过氧化物、高锰酸钾、铁粉、聚轮烷、聚丙烯酸钠、碱性激发剂、减水剂、增稠剂。首选通过淤泥固化剂对淤泥进行固化，然后再加入其它原料采用二次固化剂二次固化制备成淤泥地基材料。本发明淤泥固化过程简单、时间短，效率高，且固化后的污淤泥不会造成二次污染，能够满足路基材料的要求。

Description

一种淤泥地基材料及使用该地基材料施工路基的方法

技术领域

本发明涉及道路工程建设领域，具体是一种淤泥地基材料及使用该地基材料施工路基的方法。

背景技术

公路建设行业是经济体的基础产业，在国民经济的发展中起至关重要的作用。目前，我国公路在客运量、货运量、客运周转量等方面均遥遥领先于其他运输方式的总和。但是，随着道路尤其是高速公路建设的迅猛发展，大面积道路过早破坏的问题也非常突出。许多新建或新近大修的国道、省道都出现过严重的早期破坏，与设计使用年限相差甚远。混凝土路面过早破坏的原因有设计、施工和使用方面的原因。

传统道路基层材料包括水泥稳定土、石灰稳定土和二灰碎石。水泥稳定土中，水泥作为一种水硬性材料，遇水产生胶体，这些胶体在土壤中无法形成统一整体，并且还会破坏土壤本身的结构和连结，造成大量的不稳定空间，这些空间在水的入侵和温度的变化下，会变得非常脆弱，因此水泥稳定土形成的道路基层极易开裂，抗裂性差。石灰稳定土中，石灰是一种气硬性物质，它的最终生成物为碳酸钙，碳酸钙的溶解度远远大于硅酸钙和其他的硅酸盐，因此，石灰稳定土形成的道路基质在水的作用下，会不断的流逝，容易腐蚀；而且本身韧性差、脆性强，温度越低，越容易被破坏。二灰碎石是在粒料中掺入适量的石灰和粉煤灰，其中石灰和粉煤灰为胶结材料，粒料起骨架作用。二灰碎石形成的道路基层属于半刚性基层，具有明显的水硬性、缓凝性，但是粒料和石灰、粉煤灰一旦结合，内部即停止化学反应，形成的道路基质刚性过大，容易受温度和湿度影响而开裂，抗裂性差。

污淤泥是污水处理过程中产生的一种粘稠状物质，它以好氧、厌氧微生物为主体，同时也混入原污水中带有的泥沙、纤维、动植物残体及吸附在其上的有机物、金属、病菌、虫卵、胶质等多种复杂的混合体。对于大型城市污水处理厂以及城市中的河流湖泊来说，由于有大量的工业废水排入系统，造成污水污淤泥中的含有大量的微生物、病原体、重金属以及有机污染物，水含量一般在80％以上，如果处置不当，会造成严重的二次污染。

由于污淤泥的含水量高，污染物含量高成分复杂，现有处理方式一般存在环境污染、处理成本过高、处理时间过长，同时也容易引起填埋场工程地质灾害等方面的问题。目前污淤泥的处理方法主要是农用、焚烧和填埋，还有很大量的污淤泥没有经过任何处理，随意丢弃。

为了解决淤泥的应用，目前也有人想着吧淤泥进行固化后作为堆填料等，但是现有大部分淤泥固化的方式都是以水泥和生石灰为主体，水泥的作用是增加淤泥的胶黏性，使淤泥粘合在一起，并使淤泥硬化，其处理后的淤泥无法作为地基材料；而且现有淤泥在进行固化处理时，其固化时间长，不能去除淤泥的特殊恶臭气味，再次使用会导致二次污染。

发明内容

本发明根据现有技术的不足提供一种淤泥地基材料及使用该地基材料施工路基的方法，该地基材料采用固化后的淤泥作为主要物料，并加入其它路基材料进行二次固化，增加路基的稳定性，施工方便，减少对环境的污染，形成的道路基层抗裂性强、不易腐蚀，使用寿命长。

本发明提供的技术方案：所述一种淤泥地基材料，其特征在于由以下重量份数组成的原料制成：

所述淤泥固化剂由以下重量百分比的原料组成：15～25％的炉渣、20～25％改性硅藻土、20～25％凹凸棒土、10～15％微硅粉、4～8％粉末活性炭、5～10％过氧化物、1～3％高锰酸钾、1～2.5％铁粉、1～5％聚轮烷、1～5％聚丙烯酸钠、0.1～0.8％碱性激发剂、0.1～0.5％减水剂、0.1～0.3％增稠剂。

所述二次固化剂由以下重量百分比的原料组成：阳离子螯合物1～3％，纳米氧化锆0.01～0.04％，乙二胺0.1～0.3％，氧化喹啉0.3～0.7％，硫酸锰2～5％，葡萄糖0.6～0.8％，硅胶2～5％，余量为水；所述阳离子螯合物是由螯合剂与金属离子螯合而成，其螯合剂选用乙二胺四乙酸(EDTA)、二羟乙基甘氨酸(DEG)中的一种或多种组合，金属离子选用镁离子、钙离子或铁离子。

本发明进一步的技术方案：所述一种以淤泥地基材料是由以下重量份数组成的原料制成：淤泥50-70份、淤泥固化剂6-8份，粉煤灰6-12份，矿渣粉6-12份，水泥6-12份，二次固化剂0.8-1.5份，乳胶粉3-4份，稳定剂0.3-0.5份。

本发明较优的技术方案：所述二次固化剂是由以下质量百分比的物质组成：铁离子螯合物2％，纳米氧化锆0.025％，乙二胺0.15％，氧化喹啉0.4％，硫酸锰3％，葡萄糖0.7％，硅胶4％，余量为水；其中所述铁离子螯合物的螯合剂选用乙二胺四乙酸(EDTA)、二羟乙基甘氨酸(DEG)中的一种或多种组合。

本发明较优的技术方案：所述微硅粉中硅含量大于90％；过氧化物为过氧化钠、过氧化钾、过氧化钙、过氧化镁、过氧化锌、过一硫酸氢钾、过氧化锶中的一种或多种；所述稳定剂为氯化钡。

本发明较优的技术方案：所述淤泥固化剂中的碱性激发剂为氢氧化钙、硅酸钠、碳酸氢钠中的一种或几种；减水剂为聚羧酸高效减水剂、萘系高效减水剂、木质素磺酸盐减水剂或氨基高效减水剂；增稠剂为聚丙烯酰胺以及聚氯化铝中的一种或两种。

本发明较优的技术方案：所述淤泥固化剂中的改性硅藻土是将硅藻土焙烧，降温，再加入氯化铁溶液中，恒温搅拌浸泡5-15min，减压浓缩干燥，最后加入Na2CO3溶液中，微波加热20-30min，然后除去上层溶液，真空抽滤，洗涤至中性，固液分离，烘干，粉碎得到改性硅藻土。

本发提供的一种以上述淤泥地基材料施工路基的方法，其特征在于具体步骤如下：

(1)按照以下质量百分比的配方制备淤泥固化剂：15～25％的炉渣、20～25％改性硅藻土、20～25％凹凸棒土、10～15％微硅粉、4～8％粉末活性炭、5～10％过氧化物、1～3％高锰酸钾、1～2.5％铁粉、1～5％聚轮烷、1～5％聚丙烯酸钠、0.1～0.8％碱性激发剂、0.1～0.5％减水剂、0.1～0.3％增稠剂，将其混合搅拌均匀得到淤泥固化剂；其中所述改性硅藻土是将硅藻土焙烧，降温，再加入氯化铁溶液中，恒温搅拌浸泡5-15min，减压浓缩干燥，最后加入Na2CO3溶液中，微波加热20-30min，然后除去上层溶液，真空抽滤，洗涤至中性，固液分离，烘干，粉碎得到改性硅藻土；

(2)按质量百分比取45-75份的淤泥和步骤(2)中的5-10份的淤泥固化剂然后进行充分混合后，自然晾晒固化0.5-1h后，完成淤泥的固化；

(3)按照以下质量百分比的配方配制固化剂：阳离子螯合物1～3％，纳米氧化锆0.01～0.04％，乙二胺0.1～0.3％，氧化喹啉0.3～0.7％，硫酸锰2～5％，葡萄糖0.6～0.8％，硅胶2～5％，余量为水；所述阳离子螯合物是由螯合剂与金属离子螯合而成，其螯合剂选用乙二胺四乙酸(EDTA)、二羟乙基甘氨酸(DEG)中的一种或多种组合，金属离子选用镁离子、钙离子或铁离子；

(4)在固化好的淤泥中加入5-15份的粉煤灰、4-15份的矿渣粉、4-15份的水泥、0.5-2份的步骤(3)中配制二次固化剂、2-5份的乳胶粉、0.2-0.5份的稳定剂混合均匀制备成淤泥地基材料；其中所述稳定剂为氯化钡；

(5)将步骤(3)中搅拌均匀的淤泥地基材料运输到待处理路基，将其摊铺到道路底层上，然后通过压路机压实整平，其压实之后材料的密实度大于1.85g/cm³，即得到路面基层。

本发明较优的技术方案：所述淤泥的含水率为60％-75％。

本发明中的淤泥地基材料是将淤泥先采用淤泥固化剂进行一次固化后，再增加其它物质，采用普通的固化剂进行二次固化，为了增加二次固化效果其二次固化的固化剂可以采用本发明中特殊的固化剂。

本发明的有益效果：

(1)本发明的淤泥固化剂采用具有多孔结构的改性硅藻土和凹凸棒土为主要原料，改性硅藻土和通过物理吸附，去除淤泥水份，同时水份还会慢慢伸入孔隙与其中的一些寄生物质发生化学反应，进一步吸收水份，这样的结构形成一个物理吸水和化学吸水两种同时存在的方式。改性硅藻土含有的Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、P2O5等氧化物和有机质，在物理吸水过程中，淤泥中的水份沿着改性硅藻土表面分布扩展到其内孔隙中，氧化物与水发生反应，将水份子完全结合，达到固化的效果；凹凸棒土具有独特的层链状结构特征，具有强吸水性并具有独特的分散、耐高温、抗盐碱等良好的胶体性质和较高的吸附脱色能力和一定的可塑性及粘结力，可以有效地除去诸如激素、农药、病毒、毒素和重金属离子等类物质，防止有害物质仍留在淤泥中，给人造成危害；

(2)本发明中的淤泥固化剂利用了炉渣作为主要原料，既将炉渣废物利用，优化其产业及土工材料产业结构，保护生态环境，将其添加到固化剂中，增加了固化剂的固化效果，能够提高软土强度，提高其承载力，增加保其温、隔音性能的新型建筑固化材料；

(3)本发明的淤泥固化剂采用高锰酸钾和过氧化物等强氧化剂作为固化剂的主要原料，可以与水发生氧化反应，去除淤泥中的水份，同时生成碱性的氢氧化物，调节淤泥的酸性环境，改善淤泥特性；微硅粉与碱性材料氧化镁反应生成凝胶体，其聚丙烯酸钠具有很好的絮凝粘结作用，能很快的将淤泥中的浑浊水体进行絮凝，进而增加淤泥的粘性；且聚轮烷因其环状分子的滑移作用，能够使聚丙烯酸钠骨架产生很好的弹性，增加聚丙烯酸钠的粘度，这种粘结剂组合可以达到增粘效果的作用；添加少量铁粉和粉末活性炭则在产物中形成微电解菌团，能不断进行微电解反应，对有毒有害有机物进行持续的降解，改善固化产物的微生物结构特性；而且活性炭本身具有吸附异味的性能，可以去除污泥中的异味；阳离子螯合物用于去除有毒的重金属离子，同时加入了减水剂和激发剂，激发土壤里面的氧化物反应吸水。

(4)本发明的二次固化剂中的阳离子螯合物是由金属阳离子与螯合剂螯合而成，可以促使水泥中的硅酸三钙聚晶形成；纳米氧化物可以使阴离子螯合剂从聚晶材料中解脱出来，再次聚晶；交联剂的主要作用是加快硅酸三钙的结晶；氧化奎宁可以使整个缺水情况的反应更加稳定，网络很多水分子，形成水膜，保证晶体反应有足够的时间和空间；高价金属盐主要是阻止硅酸三钙在段时间内向硅酸二钙转变；葡萄糖的作用保证水分能够有序稳定的供应给反应应用，保证反应的顺利进行；

(5)本发明将淤泥经过固化处理，再采用特殊的固化剂进行二次固化，二次固化中可以进一步固化废料中的有害成分，并能增加淤泥的强度，使其能够作为道路基层材料的主要原料，变废为宝，解决了现有淤泥堆放占用空间，且污染环境的问题；

本发明中淤泥固化剂对淤泥进行固化改性，再进一步固化得到地基材料，其固化过程简单、固化时间短，效率高，运在固化过程中可以对淤泥中的有毒有害物质进行降解，并去除淤泥中的异味，固化后的污淤泥不会造成二次污染，作为路基材料应用其铺设简单，具有柔性、反弹性，其强度达到了现有公路路基的设计要求，并具有抗压性，对水具有很强的抵御能力，能够使公路的寿命延长5-10年。

具体实施例方式

下面结合实施例对本发明进一步说明。

以下实施例中的淤泥固化剂是由以下重量百分比的物质组成：15～25％的炉渣、20～25％改性硅藻土、20～25％凹凸棒土、10～15％微硅粉、4～8％粉末活性炭、5～10％过氧化物、1～3％高锰酸钾、1～2.5％铁粉、1～5％聚轮烷、1～5％聚丙烯酸钠、0.1～0.8％碱性激发剂、0.1～0.5％减水剂、0.1～0.3％增稠剂；其中，所述微硅粉中硅含量大于90％；所述过氧化物为过氧化钠、过氧化钾、过氧化钙、过氧化镁、过氧化锌、过一硫酸氢钾、过氧化锶中的一种或多种；所述稳定剂为氯化钡；所述碱性激发剂为氢氧化钙、硅酸钠、碳酸氢钠中的一种或几种；减水剂为聚羧酸高效减水剂、萘系高效减水剂、木质素磺酸盐减水剂或氨基高效减水剂；增稠剂为聚丙烯酰胺以及聚氯化铝中的一种或两种；所述改性硅藻土是将硅藻土焙烧，降温，再加入氯化铁溶液中，恒温搅拌浸泡5-15min，减压浓缩干燥，最后加入Na2CO3溶液中，微波加热20-30min，然后除去上层溶液，真空抽滤，洗涤至中性，固液分离，烘干，粉碎得到改性硅藻土。

以下实施例中所述的固化剂是由以下质量百分比的物质组成：铁离子螯合物2％，纳米氧化锆0.025％，乙二胺0.15％，氧化喹啉0.4％，硫酸锰3％，葡萄糖0.7％，硅胶4％，余量为水；其中所述铁离子螯合物的螯合剂选用乙二胺四乙酸(EDTA)。

所述淤泥的含水率为60％-75％。

实施例1一种以淤泥地基材料施工路基的方法，其特征在于具体步骤如下：

(1)按照以下质量百分比的配方配制淤泥固化剂：25％的炉渣、21％改性硅藻土、22％凹凸棒土、10％微硅粉、4％粉末活性炭、7.5％过氧化钾、2％高锰酸钾、1.5％铁粉、3％聚轮烷、3％聚丙烯酸钠、0.5％氢氧化钙、0.3％萘系高效减水剂、0.2％聚丙烯酰胺，将上述原料混合搅拌均匀得到淤泥固化剂；

(2)按照以下配方准备地基材料的原料：淤泥74份、步骤(1)中的淤泥固化剂10份，粉煤灰5份，矿渣粉4份，水泥4份，固化剂0.8份，乳胶粉2份，稳定剂0.2份；

(3)按质量百分比取74份的淤泥和10份步骤(1)中的淤泥固化剂进行充分混合后，自然晾晒固化0.5后，完成淤泥的固化；

(4)在固化好的淤泥中加入5份的粉煤灰、4份的矿渣粉、水泥4份、二次固化剂0.8份、2份的乳胶粉、0.2份的氯化钡混合均匀制备成淤泥地基材料；

(5)将步骤(3)中搅拌均匀的淤泥地基材料运输到待处理路基，将其摊铺到道路底层上，然后通过压路机压实整平，其压实之后材料的密实度大于1.85g/cm³，即得到路面基层。

实施例2一种以淤泥地基材料施工路基的方法，其特征在于具体步骤如下：

(1)按照以下质量百分比的配方配制淤泥固化剂：20％的炉渣、23％改性硅藻土、21％凹凸棒土、14％微硅粉、6％粉末活性炭、6％过氧化镁、1％高锰酸钾、1％铁粉、2％阳离子螯合物、3％聚轮烷、2.4％聚丙烯酸钠、0.3％硅酸钠、0.2％萘系高效减水剂、0.1％聚丙烯酰胺，将上述原料在搅拌机中充分混合搅拌；所述阳离子螯合物是由乙二胺四乙酸(EDTA)与钙离子螯合而成。

(2)按照以下配方准备地基材料的原料：淤泥60份、步骤(1)中的淤泥固化剂8份，粉煤灰9.5份，矿渣粉10份，水泥8份，固化剂1.2份，乳胶粉3份，稳定剂0.3份；

(3)按质量百分比取60份的淤泥和步骤(2)中的8份的淤泥固化剂然后进行充分混合后，自然晾晒固化0.5h后，完成淤泥的固化；

(4)在固化好的淤泥中加入9.5份的粉煤灰、10份的矿渣粉、8份水泥水泥、步骤(3)中配制的固化剂1.2份、3份的乳胶粉、0.3份的氯化钡混合均匀制备成淤泥地基材料；

(5)将步骤(3)中搅拌均匀的淤泥地基材料运输到待处理路基，将其摊铺到道路底层上，然后通过压路机压实整平，其压实之后材料的密实度大于1.85g/cm³，即得到路面基层。

实施例3提供的一种以淤泥地基材料施工路基的方法，其特征在于具体步骤如下：

(1)按照以下质量百分比的配方配制淤泥固化剂：首先按照以下质量百分比的物质准备原料：15％的炉渣、24％改性硅藻土、20％凹凸棒土、15％微硅粉、8％粉末活性炭、5％过氧化钙、2％高锰酸钾、2.2％铁粉、4％阳离子螯合物、1.5％聚轮烷、2％聚丙烯酸钠、0.6％氢氧化钙、0.4％萘系高效减水剂、0.3％聚氯化铝，将上述原料在搅拌机中充分混合搅拌；所述阳离子螯合物是由二羟乙基甘氨酸(DEG)与镁离子螯合而成。

(2)按照以下配方准备地基材料的原料：淤泥65份、步骤(1)中的淤泥固化剂8份，粉煤灰9份，矿渣粉6份，水泥7份，固化剂1.5份，乳胶粉3份，稳定剂0.5份；

(3)按质量百分比取65份的淤泥和步骤(2)中的8份的淤泥固化剂然后进行充分混合后，自然晾晒固化0.6h后，完成淤泥的固化；

(4)在固化好的淤泥中加入9份的粉煤灰、6份的矿渣粉、7份的水泥、1.5份步骤(3)中配制的固化剂、3份的乳胶粉、0.5份的氯化钡混合均匀制备成淤泥地基材料；

(5)将步骤(3)中搅拌均匀的淤泥地基材料运输到待处理路基，将其摊铺到道路底层上，然后通过压路机压实整平，其压实之后材料的密实度大于1.85g/cm³，即得到路面基层。

实施例4提供的一种以淤泥地基材料施工路基的方法，其特征在于具体步骤如下：

(1)按照以下质量百分比的配方配制淤泥固化剂：首先按照以下质量百分比的物质准备原料：22％的炉渣、22％改性硅藻土、21％凹凸棒土、12％微硅粉、7％粉末活性炭、6％过氧化钠、3％高锰酸钾、1.5％铁粉、2.5％阳离子螯合物、1％聚轮烷、1％聚丙烯酸钠、0.4％硅酸钠、0.3％聚羧酸高效减水剂、0.3％聚氯化铝，将上述原料在搅拌机中充分混合搅拌。所述阳离子螯合物是由乙二胺四乙酸(EDTA)与镁离子螯合而成。

(2)按照以下配方准备地基材料的原料：淤泥55份、步骤(1)中的淤泥固化剂7份，粉煤灰12份，矿渣粉10份，水泥11份，固化剂1.5份，乳胶粉3份，稳定剂0.5份；

(3)按质量百分比取55份的淤泥和步骤(2)中的10份的淤泥固化剂然后进行充分混合后，自然晾晒固化0.5h后，完成淤泥的固化；

(4)在固化好的淤泥中加入12份的粉煤灰、10的矿渣粉、11份的水泥、1.5份步骤(3)中配制的固化剂、3份的乳胶粉、0.5份的氯化钡混合均匀制备成淤泥地基材料；

(5)将步骤(3)中搅拌均匀的淤泥地基材料运输到待处理路基，将其摊铺到道路底层上，然后通过压路机压实整平，其压实之后材料的密实度大于1.85g/cm³，即得到路面基层。

实施例5提供的一种以淤泥地基材料施工路基的方法，其特征在于具体步骤如下：

(1)按照以下质量百分比的配方配制淤泥固化剂：18％的炉渣、24％改性硅藻土、23％凹凸棒土、11％微硅粉、5％粉末活性炭、8％过氧化钾、1％高锰酸钾、2％铁粉、3％阳离子螯合物、2％聚轮烷、2％聚丙烯酸钠、0.5％氢氧化钙、0.2％聚羧酸高效减水剂、0.3％聚丙烯酰胺，将上述原料在搅拌机中充分混合搅拌。所述阳离子螯合物是由二羟乙基甘氨酸(DEG)与钙离子螯合而成。

(2)按照以下配方准备地基材料的原料：淤泥50份、步骤(1)中的淤泥固化剂5份，粉煤灰15份，矿渣粉10份，水泥12.5份，固化剂2份，乳胶粉5份，稳定剂0.5份；

(3)按质量百分比取50份的淤泥和步骤(2)中的5份的淤泥固化剂然后进行充分混合后，自然晾晒固化1h后，完成淤泥的固化；

(4)在固化好的淤泥中加入15份的粉煤灰、10份的矿渣粉、12.5份水泥、2份步骤(3)中配制的固化剂、5份的乳胶粉、0.5份的氯化钡混合均匀制备成淤泥地基材料；

(5)将步骤(3)中搅拌均匀的淤泥地基材料运输到待处理路基，将其摊铺到道路底层上，然后通过压路机压实整平，其压实之后材料的密实度大于1.85g/cm³，即得到路面基层。

实施例6提供的一种以淤泥地基材料施工路基的方法，其特征在于具体步骤如下：

(1)按照以下质量百分比的配方配制淤泥固化剂：24％的炉渣、21％改性硅藻土、20％凹凸棒土、12％微硅粉、5％粉末活性炭、6.5％过氧化钠、1％高锰酸钾、1.5％铁粉、2.5％阳离子螯合物、3％聚轮烷、2.4％聚丙烯酸钠、0.5％硅酸钠、0.4％萘系高效减水剂、0.2％聚丙烯酰胺，将上述原料在搅拌机中充分混合搅拌。

(2)按照以下配方准备地基材料的原料：淤泥45份、步骤(1)中的淤泥固化剂7份，粉煤灰15份，矿渣粉12份，水泥15份，固化剂2份，乳胶粉3.5份，稳定剂0.5份；

(3)按质量百分比取4份的淤泥和步骤(2)中的7份的淤泥固化剂然后进行充分混合后，自然晾晒固化1h后，完成淤泥的固化；

(4)在固化好的淤泥中加入15份的粉煤灰、12份的矿渣粉、15份的水泥、步骤(3)中配制的固化剂2份、3.5份的乳胶粉、0.5份的氯化钡混合均匀制备成淤泥地基材料；

(5)将步骤(3)中搅拌均匀的淤泥地基材料运输到待处理路基，将其摊铺到道路底层上，然后通过压路机压实整平，其压实之后材料的密实度大于1.85g/cm³，即得到路面基层。

针对实施1至实施6中每个步骤(3)中的淤泥固化效果进行测试，其具体检测结果与现有某种水泥和生石灰为主体的淤泥固化剂作为对比例，具体如表1所示：

表1六个实施例中淤泥固化检测结果

同时对六个实施例中备的混凝土材料进行抗压和水硬性测试，其测试结果如下：

通过上述测试可以看出，本发明中的地基材料满足路基材料的水硬性和抗压性能；其中实施例2-4的效果最好。

Claims (5)

1.一种淤泥地基材料，其特征在于由以下重量份数组成的原料制成：

淤泥 45-75份

淤泥固化剂 5-10份

粉煤灰 5-15份

矿渣粉 4-15份

水泥 4-15份

二次固化剂 0.5-2份

乳胶粉 2-5份

稳定剂 0.2-0.5份

所述淤泥固化剂由以下质量百分比的原料组成： 15～25%的炉渣、20～25%改性硅藻土、20～25%凹凸棒土、10～15%微硅粉、4～8%粉末活性炭、5～10%过氧化物、1～3%高锰酸钾、1～2.5%铁粉、1～5％聚轮烷、1～5％聚丙烯酸钠、0.1～0.8％碱性激发剂、0.1～0.5％减水剂、0.1～0.3%增稠剂；

所述二次固化剂由以下质量百分比的原料组成：阳离子螯合物1～3%，纳米氧化锆0.01～0.04%，乙二胺0.1～0.3%，氧化喹啉0.3～0.7%，硫酸锰2～5%，葡萄糖0.6～0.8%，硅胶2～5%，余量为水；所述阳离子螯合物是由螯合剂与金属离子螯合而成，其螯合剂选用乙二胺四乙酸(EDTA)、二羟乙基甘氨酸(DEG)中的一种或多种组合，金属离子选用镁离子、钙离子或铁离子；

所述淤泥固化剂中的改性硅藻土是将硅藻土焙烧，降温，再加入氯化铁溶液中，恒温搅拌浸泡5-15min，减压浓缩干燥，最后加入Na₂CO₃溶液中，微波加热20-30min，然后除去上层溶液，真空抽滤，洗涤至中性，固液分离，烘干，粉碎得到改性硅藻土；

所述微硅粉中硅含量大于90％；过氧化物为过氧化钠、过氧化钾、过氧化钙、过氧化镁、过氧化锌、过一硫酸氢钾、过氧化锶中的一种或多种；所述稳定剂为氯化钡；

所述淤泥固化剂中的碱性激发剂为氢氧化钙、硅酸钠、碳酸氢钠中的一种或几种；减水剂为聚羧酸高效减水剂、木质素磺酸盐减水剂或氨基高效减水剂；增稠剂为聚丙烯酰胺以及聚氯化铝中的一种或两种。

2.根据权利要求1所述的一种淤泥地基材料，其特征在于由以下重量份数组成的原料制成：淤泥50-70份、淤泥固化剂6-8份，粉煤灰6-12份，矿渣粉6-12份，水泥6-12份，二次固化剂0.8-1.5份，乳胶粉3-4份，稳定剂0.3-0.5份。

3.根据权利要求1或2所述的一种淤泥地基材料，其特征在于所述二次固化剂是由以下质量百分比的物质组成：铁离子螯合物2%，纳米氧化锆0.025%，乙二胺0.15%，氧化喹啉0.4%，硫酸锰3%，葡萄糖0.7%，硅胶4%，余量为水；其中所述铁离子螯合物的螯合剂选用乙二胺四乙酸(EDTA)、二羟乙基甘氨酸(DEG)中的一种或多种组合。

4.一种使用权利要求1或2中的淤泥地基材料施工路基的方法，其特征在于具体步骤如下：

（1）按照以下质量百分比的配方制备淤泥固化剂：15～25%的炉渣、20～25%改性硅藻土、20～25%凹凸棒土、10～15%微硅粉、4～8%粉末活性炭、5～10%过氧化物、1～3%高锰酸钾、1～2.5%铁粉、1～5％聚轮烷、1～5％聚丙烯酸钠、0.1～0.8％碱性激发剂、0.1～0.5％减水剂、0.1～0.3%增稠剂，将其混合搅拌均匀得到淤泥固化剂；其中所述改性硅藻土是将硅藻土焙烧，降温，再加入氯化铁溶液中，恒温搅拌浸泡5-15min，减压浓缩干燥，最后加入Na₂CO₃溶液中，微波加热20-30min，然后除去上层溶液，真空抽滤，洗涤至中性，固液分离，烘干，粉碎得到改性硅藻土；

（2）按重量份数取45-75份的淤泥和步骤（1）中的5-10份的淤泥固化剂然后进行充分混合后，自然晾晒固化0.5-1h后，完成淤泥的固化；

（3）按照以下质量百分比的配方配制二次固化剂：阳离子螯合物1～3%，纳米氧化锆0.01～0.04%，乙二胺0.1～0.3%，氧化喹啉0.3～0.7%，硫酸锰2～5%，葡萄糖0.6～0.8%，硅胶2～5%，余量为水；所述阳离子螯合物是由螯合剂与金属离子螯合而成，其螯合剂选用乙二胺四乙酸(EDTA)、二羟乙基甘氨酸(DEG)中的一种或多种组合，金属离子选用镁离子、钙离子或铁离子；

（4）在固化好的淤泥中加入5-15份的粉煤灰、4-15份的矿渣粉、4-15份的水泥、0.5-2份的步骤（3）中配制二次固化剂、2-5份的乳胶粉、0.2-0.5份的稳定剂混合均匀制备成淤泥地基材料；其中所述稳定剂为氯化钡；

（5）将步骤（3）中搅拌均匀的淤泥地基材料运输到待处理路基，将其摊铺到道路底层上，然后通过压路机压实整平，其压实之后材料的密实度大于1.85g/cm³，即得到路面基层。

5.根据权利要求4所述的一种使用淤泥地基材料施工路基的方法，其特征在于：所述淤泥的含水率为60%-75%。