CN111607405B - 一种环境友好型复合固化剂的应用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种固化剂，公开了一种新型环境友好型复合固化剂及其应用，本发明属于建筑材料领域；由以下重量份的成分组成:粘结剂30～45份、除水剂10～17份、增强剂15～20份，填充剂10～20份、催化剂2～5份；本发明的配方合理，广泛应用于桩基、地连墙及盾构等施工废弃泥浆及河道淤泥的绿色处置项目；所述的新型环境友好型复合固化剂是由有机物和无机物复合而成，主要成分是有机材料；本发明所公开的固化剂具反应速度快，掺量少，成本低，固化效果好等优点。

Description

一种环境友好型复合固化剂的应用方法
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，特别是涉及一种环境友好型复合固化剂的应用方法。
背景技术
随着我国经济的快速发展，保护环境和可持续发展越来越重要，因此建筑行业的绿色施工技术应用越来越广泛，但施工废弃泥浆及河道淤泥的绿色化处理仍存在一定问题，例如固化剂加入量大对环境造成二次污染、或现有固化剂反应慢等；当前泥浆的固化大多利用无机胶凝材料处理，但无机固化剂反应时间长、状态不稳定，易污染环境，掺量较多；这些制约了施工的高效化和绿色化发展。
发明内容
本发明提供一种环境友好型复合固化剂的应用方法；解决的技术问题是：提出一种环境友好型复合固化剂，旨在解决现有高含水量的淤泥、泥浆、渣土等稀泥挖运不便、施工效率低、难以消纳的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种环境友好型复合固化剂，由以下重量份配比的各组分制成：粘结剂30～35份或者38～45份、除水剂10～17份、增强剂15～19份，填充剂10～12份或者14～20份、催化剂2～5份；
进一步，所述复合粘结剂由改性聚丙烯酸酯复合胶粉、聚丙烯酸钠和聚丙烯酰胺混合而成；或者由改性聚丙烯酸酯复合胶粉和聚丙烯酸钠混合而成；或者由改性聚丙烯酸酯复合胶粉和聚丙烯酰胺混合而成；或者由聚丙烯酸钠和聚丙烯酰胺混合而成。
进一步，所述复合粘结剂各组分重量比为：改性聚丙烯酸酯复合胶粉：聚丙烯酸钠：聚丙烯酰胺=（1～3）：（1～3）：（1～4）；或者所述复合粘结剂各组分重量比为：改性聚丙烯酸酯复合胶粉：聚丙烯酸钠=（1～3）：（1～3）；或者复合粘结剂各组分重量比为：改性聚丙烯酸酯复合胶粉：聚丙烯酰胺=（1～3）：（1～4）；或者聚丙烯酸钠：聚丙烯酰胺=（1～3）：（1～4）。
进一步，所述复合增强剂各组分重量比为：二氧化硅：矿粉：粉煤灰=(1～3)：(1～3)：(0.5～2)；或所述复合增强剂各组分重量比为：二氧化硅：粉煤灰=(1～3)：(0.5～2)。
进一步，所述复合除水剂各组分重量比为：无水硫酸钙：吸水树脂=（1～2）：（1～3）。
进一步，所述填充剂为氧化铝粉或硅酸钙。
进一步，所述催化剂为氢氧化钠或硅酸钠；或者由氢氧化钠和硅酸钠组成。
进一步，所述催化剂各组分重量比为：氢氧化钠：硅酸钠=（1～3）：（1～2）。
进一步，环境友好型复合固化剂与待处理稀泥配合使用；在待处理稀泥中加入占待处理稀泥重量千分之一至千分之三的环境友好型复合固化剂，混合搅拌10～30分钟后，将处理后的稀泥进行回填利用、或将其制作为假山再利用等方式进行资源再利用，或将处理后的稀泥直接外运到渣土场。
本发明一种环境友好型复合固化剂的应用方法与现有技术相比，具有如下有益效果。
本发明通过采用多种复合物，并配以填充剂和催化剂相互作用下，获得渗透深度大、抗压强度大，且耐水性能好的复合固化剂。首先，改性聚丙烯酸酯复合胶粉和聚丙烯酰胺等粘结剂能够通过表面吸附等原理减弱吸附于胶团上的双电层，降低土壤胶团的表面电流，将泥浆或淤泥中的细小分散颗粒凝聚到一起，增强颗粒间的交联度；然后，吸水树脂等复合除水剂可以快速除去颗粒之间的自由水；使土壤中的金属、矿物成分和无机复合增强剂反应生产不溶于水的结晶体，穿插在土颗粒之间，封堵孔隙并编织成坚硬的网状结构，提高固化土的抗压和抗折能力；粉煤灰类固化剂与高聚物类固化剂复合使用，克服单一类固化剂的缺陷，从而提高固化剂的性能；再通过填充剂快速填充增强剂形成的空间网架，提高固化土强度和稳定性；最后，氢氧化钠和硅酸钠作为碱性激发剂催化各组分之间的反应；
此外，本发明所公开的固化剂具有配方合理、反应速度快、无毒、对环境影响非常小，处理后的稀泥不会造成环境的二次污染，保护环境，处理后的固化土强度高；本发明与稀泥搅拌反应速度非常快，节省处理时间；复合固化剂采用的材料造价低，且掺量少，不增加原处理物料体积；渗透性小，应用于桩基、地连墙及盾构等施工废弃泥浆及河道淤泥的绿色处置项目；被固化后的泥土便于运输，也可用作其他产品的底料，例如：回填、造假山等资源化再利用；方便了的施工废弃泥浆及河道淤泥外运，节约成本，实现了资源的再利用。
具体实施方式
下面通过实施例1～5对对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1：
一种环境友好型复合固化剂，由以下重量份配比的各组分制成：
改性聚丙烯酸酯复合胶粉10份、聚丙烯酸钠5份、聚丙烯酰胺15份、二氧化硅5份、矿粉5份、粉煤灰5份、无水硫酸钙5份、吸水树脂5份、氧化铝粉10份、氢氧化钠2份。
实施例2：
一种环境友好型复合固化剂，由以下重量份配比的各组分制成：
改性聚丙烯酸酯复合胶粉13份、聚丙烯酸钠7份、聚丙烯酰胺15份、二氧化硅4份、矿粉5份、粉煤灰8份、无水硫酸钙5份、吸水树脂8份、氧化铝粉12份、氢氧化钠3份。
实施例3：
一种环境友好型复合固化剂，由以下重量份配比的各组分制成：
改性聚丙烯酸酯复合胶粉12份、聚丙烯酸钠10份、聚丙烯酰胺18份、二氧化硅6份、矿粉8份、粉煤灰5份、无水硫酸钙6份、吸水树脂10份、氧化铝粉15份、氢氧化钠3份。
实施例4：
一种环境友好型复合固化剂，由以下重量份配比的各组分制成：
改性聚丙烯酸酯复合胶粉21份、聚丙烯酰胺17份、二氧化硅6份、矿粉7份、粉煤灰5份、无水硫酸钙5份、吸水树脂10份、氧化铝粉20份、硅酸钠2份、氢氧化钠2份。
实施例5：
一种环境友好型复合固化剂，由以下重量份配比的各组分制成：
改性聚丙烯酸酯复合胶粉15份、聚丙烯酸钠15份、聚丙烯酰胺15份、二氧化硅8份、粉煤灰10份、无水硫酸钙7份、吸水树脂10份、氧化铝粉14份、硅酸钠3份、氢氧化钠2份。
另外，为了说明本发明的功效，申请人进行了如下性能测试：
试验1：坍落度试验。
采用长沙某项目稀泥为基本试验，试样为黏性土，将本发明实施例1～5和对比例（以粉煤灰为主要成分的无机固化剂，加量参考《土壤固化剂应用技术标准》CJJ/T286～2018）按照常规的固化剂加固土的工程实施方法施工。参照《混凝土质量控制标准》（GB50164～2011）测定加固土的坍落度，检测结果见表1。
表1为固化后试样的坍落度测试结果。
Figure 27996DEST_PATH_IMAGE001
由表1可以看出，与现有技术相比，本发明的固化剂加入量比目前常用的以粉煤灰为主要成分的无机固化剂加入量少，并且坍落度损失更多，可以反映出本发明的固化效果更好，综合考虑经济和固化效果，长沙某项目稀泥固化处理的固化剂加入量为处理稀泥重量的千分之一点五效果最佳。
试验2：抗压强度。
因0.15%固化剂加入量固化效果最佳，因此抗压强度试验选择0.15%的固化剂加入量；按照《土工试验方法标准》（GB/T50123～2019）测定加固土的无侧限抗压强度，测试结果见表2。
表2为固化后试样的无侧限抗压强度。
Figure 476295DEST_PATH_IMAGE002
由表2可以看出，与现有无机固化剂相比，仅需加入0.15%本发明的固化剂就可以比加入5%目前常用的以粉煤灰为主要成分的无机固化剂使稀泥具有更高的抗压强度；这表明了本发明所提供的固化剂加入少量就能够显著提高和加固稀泥的强度，稀泥固化后具有良好的经济性和绿色环保特性。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (1)

1.一种环境友好型复合固化剂的应用方法，其特征在于：环境友好型复合固化剂与待处理稀泥配合使用；在待处理稀泥中加入占待处理稀泥重量千分之一至千分之三的环境友好型复合固化剂，混合搅拌10～30分钟后，将处理后的稀泥进行回填利用、或将其制作为假山再利用，或将处理后的稀泥直接外运到渣土场；
所述环境友好型复合固化剂，由以下重量份配比的各组分制成：
粘结剂30～35份或者38～45份、除水剂10～17份、增强剂15～19份、填充剂10～12份或者14～20份和催化剂2～5份；
其中，所述粘结剂为复合粘结剂、除水剂为复合除水剂、增强剂为复合增强剂；
所述复合粘结剂各组分重量比为：改性聚丙烯酸酯复合胶粉：聚丙烯酸钠：聚丙烯酰胺=（1～3）：（1～3）：（1～4）；或者所述复合粘结剂各组分重量比为：改性聚丙烯酸酯复合胶粉：聚丙烯酸钠=（1～3）：（1～3）；或者复合粘结剂各组分重量比为：改性聚丙烯酸酯复合胶粉：聚丙烯酰胺=（1～3）：（1～4）；或者聚丙烯酸钠：聚丙烯酰胺=（1～3）：（1～4）；
所述复合增强剂各组分重量比为：二氧化硅：矿粉：粉煤灰=(1～3)：(1～3)：(0.5～2)；或所述复合增强剂各组分重量比为：二氧化硅：粉煤灰=(1～3)：(0.5～2)；
所述复合除水剂各组分重量比为：无水硫酸钙：吸水树脂=（1～2）：（1～3）；
所述填充剂为氧化铝粉；所述催化剂为氢氧化钠。
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