CN111778033A - 一种固化土壤的固化剂及应用方法 - Google Patents

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马尔平
李晓阳
项士平
高维峰
李永春
刘庆
范勇
张志彪
赵海军
崔九霄
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Abstract

本发明涉及一种固化土壤的固化剂，按质量百分比原料包括硅酸钙2‑5％、石灰石3％‑5％、石膏15％‑30％、焦化脱硫脱硝灰0‑10％、矿渣粉65％‑80％。固化土壤的固化剂的应用方法，将固化剂与土壤按照1:4‑15的比例混合，加入10％‑30％水压实凝固。土壤固化剂与土壤成分进行离子吸附与交换，使土壤胶团表面电量降低，减薄土壤胶团双电层厚度，使土壤颗粒趋于凝聚；其间的化学反应生成新物质，加强了土壤颗粒之间的链接；反应生成物的体积膨胀，改善并填充土壤颗粒之间的孔隙；通过外界挤压力作用，缩短了土壤颗粒之间距离，密实了土壤结构，使所固化的土壤易于压实，并成为一体，从而获得良好的宏观力学性能。本发明有效提高土壤的综合利用率，消化焦化脱硫脱硝灰。

Description

一种固化土壤的固化剂及应用方法
技术领域
本发明涉及冶金固废资源综合利用领域，特别涉及一种固化土壤的固化剂。
背景技术
钢厂每年都产生大量的冶金固废资源，如钢尾渣、焦化脱硫脱硝灰等，目前综合利用率不高，大量堆放，不仅仅占用耕地，同时污染环境，如何将其变废为宝是企业研究的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种固化土壤的固化剂，使土壤固化剂能够用于农村道路工程中。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种固化土壤的固化剂，按质量百分比原料包括硅酸钙2％-5％、石灰石3％-5％、石膏15％-30％、焦化脱硫脱硝灰0-10％、矿渣粉65％-80％。
所述的焦化脱硫脱硝灰主要成分为硫酸钠40％-50％。
一种固化土壤的固化剂的应用方法，将固化剂与土壤按照1:4-15的比例混合，加入10％-30％水压实凝固。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
1.土壤固化剂固化土壤的本质是通过自身成分与土壤颗粒之间发生物理、化学反应，改善土壤颗粒之间的接触面，强化土壤颗粒间的连结结构，其固化机理涉及胶体化学、结构力学、土壤化学等相关内容。土壤固化剂与土壤成分进行离子吸附与交换，使土壤胶团表面电量降低，减薄土壤胶团双电层厚度，使土壤颗粒趋于凝聚；其间的化学反应生成新物质，加强了土壤颗粒之间的链接；反应生成物的体积膨胀，改善并填充土壤颗粒之间的孔隙；通过外界挤压力作用，缩短了土壤颗粒之间距离，密实了土壤结构，使所固化的土壤易于压实，并成为一体，从而获得良好的宏观力学性能。土体的整体强度主要由土粒之间的粘聚力和内摩阻力所决定。当有外来物质加入时(如水泥、各类固化材料等)，其固化机理较为复杂，如：固化剂在固化稳定土壤过程中的主要作用包括水解水化反应、硬凝反应、离子交换及团粒化作用和碳酸化作用等等。
2.本发明有效提高土壤的综合利用率，消化焦化脱硫脱硝灰。土壤固化剂能够用于农村道路工程中，土壤使用固化剂后，7天抗压强度到达0.3MPa以上，满足行走条件；28天抗压强度到达0.6MPa以上。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明：
以下实施例对本发明进行详细描述。这些实施例仅是对本发明的最佳实施方案进行描述，并不对本发明的范围进行限制。
实施例1
一种固化土壤的固化剂，按质量百分比原料包括2％的硅酸钙，3％的石灰石，10％的石膏，6％的焦化脱硫脱硝灰，79％的矿渣粉进行混合得到固化剂。其中，焦化脱硫脱硝灰主要成分为硫酸钠45％。
固化土壤的固化剂的应用方法，将固化剂与土壤按照1:4的比例混合，加入10％的水进行土路施工。7天抗压强度到达1MPa以上，满足行走条件；28天抗压强度到达4.1MPa以上。
实施例2
一种固化土壤的固化剂，按质量百分比原料包括5％的硅酸钙，5％的石灰石，20％的石膏，10％的焦化脱硫脱硝灰，60％的矿渣粉进行混合得到固化剂。其中，焦化脱硫脱硝灰主要成分为硫酸钠48％。
固化土壤的固化剂的应用方法，将固化剂与土壤按照1:10的比例混合，加入20％的水进行土路施工。7天抗压强度到达0.6MPa以上，满足行走条件；28天抗压强度到达1MPa以上，满足用户的使用要求。
实施例3
一种固化土壤的固化剂，按质量百分比原料包括5％的硅酸钙，5％的石灰石，15％的石膏，10％的焦化脱硫脱硝灰，65％的矿渣粉进行混合得到固化剂。其中，焦化脱硫脱硝灰主要成分为硫酸钠42％。
固化土壤的固化剂的应用方法，将固化剂与土壤按照1:14的比例混合，加入30％的水进行土路施工。7天抗压强度到达0.3MPa以上，28天抗压强度到达0.6MPa以上，满足用户的使用要求。

Claims (3)

1.一种固化土壤的固化剂，其特征在于，按质量百分比原料包括硅酸钙2％-5％、石灰石3％-5％、石膏15％-30％、焦化脱硫脱硝灰0-10％、矿渣粉65％-80％。
2.根据权利要求1所述的一种固化土壤的固化剂，其特征在于，所述的焦化脱硫脱硝灰成分中硫酸钠40％-50％。
3.根据权利要求1所述的一种固化土壤的固化剂的应用方法，其特征在于，将固化剂与土壤按照1:4-15的比例混合，加入10％-30％水压实凝固。
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