CN116589255A - 一种基于疏浚淤泥的路面底基层材料及其制备方法 - Google Patents
一种基于疏浚淤泥的路面底基层材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116589255A CN116589255A CN202310860580.0A CN202310860580A CN116589255A CN 116589255 A CN116589255 A CN 116589255A CN 202310860580 A CN202310860580 A CN 202310860580A CN 116589255 A CN116589255 A CN 116589255A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- waste glass
- glass powder
- parts
- cement
- mass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 66
- 239000010802 sludge Substances 0.000 title claims abstract description 54
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 92
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 92
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 75
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 51
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 46
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 34
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 claims abstract description 33
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 claims abstract description 33
- 239000010902 straw Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 30
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 241000209094 Oryza Species 0.000 claims description 32
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 23
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 17
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 claims description 10
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 3
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 16
- 239000004575 stone Substances 0.000 abstract description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 abstract 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 81
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 33
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 29
- 239000002585 base Substances 0.000 description 23
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 5
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 2
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 2
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000009740 moulding (composite fabrication) Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000005063 solubilization Methods 0.000 description 1
- 230000007928 solubilization Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/04—Portland cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00017—Aspects relating to the protection of the environment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/0075—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for road construction
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/20—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the density
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
Abstract
本发明是一种基于疏浚淤泥的路面底基层材料及其制备方法，分为基础组分和外掺剂；以质量份数计，所述基础组分为：疏浚淤泥60~80份、稻秸秆纤维3~4份、废玻璃粉8~22份、水泥5份、水3~10份；所述外掺剂为烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠、甘油和三乙醇胺；所述烷基酚聚氧乙烯醚的质量为所述废玻璃粉的3~5%；所述十二烷基硫酸钠的质量为所述废玻璃粉的1~3%；所述甘油的质量为所述废玻璃粉的1~3%；所述三乙醇胺的质量为所述水泥的0.05%。本发明的主要原材料比天然石材成本低，具有较好的经济效益。本发明主要原材料为废弃物，能较大幅度的减少天然石材和水泥的用量，进而降低道路工程建设过程中的碳排放。
Description
技术领域
本发明涉及路面底基层材料技术领域，尤其涉及一种基于疏浚淤泥的路面底基层材料及其制备方法。
背景技术
目前，将清淤工程产生的巨量疏浚淤泥作为路基路堤工程的填料是一种消纳疏浚淤泥比较有效的手段。但疏浚淤泥的高含水率（初始含水率通常高于200%）、高压缩性、低渗透性、低承载力甚至没有承载力的工程特点，吹填完成之后无法直接利用，需要进行进一步的加固处理。目前缺乏一种有效降低淤泥含水率、提高固化强度、成本低廉、满足路面底基层填筑的淤泥固化方法。
鉴于此，有必要提供一种基于疏浚淤泥的路面底基层材料及其制备方法，以解决疏浚淤泥在路基工程中固化强度不足的技术缺陷。
发明内容
本发明旨在解决现有技术的不足，而提供一种基于疏浚淤泥的路面底基层材料及其制备方法。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种基于疏浚淤泥的路面底基层材料，分为基础组分和外掺剂；
以质量份数计，所述基础组分为：疏浚淤泥60~80份、稻秸秆纤维3~4份、废玻璃粉8~22份、水泥5份、水3~10份；
所述外掺剂为烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠、甘油和三乙醇胺；所述烷基酚聚氧乙烯醚的质量为所述废玻璃粉的3~5%；所述十二烷基硫酸钠的质量为所述废玻璃粉的1~3%；所述甘油的质量为所述废玻璃粉的1~3%；所述三乙醇胺的质量为所述水泥的0.05%。
进一步的，所述疏浚淤泥为去除泥浆中的杂质，阴凉处风干后的状态，含水率为20%~40%。
进一步的，所述稻秸秆纤维风干后经粉碎机粉碎，粒径为0.6~1mm。
进一步的，所述废玻璃粉为废窗玻璃经过破碎、清洗、粉磨、过筛而成，粒径小于75μm。
一种基于疏浚淤泥的路面底基层材料的制备方法，包括以下步骤：
S1，将所述稻秸秆纤维分多次加入到淤泥中，得到第一混合物；
S2，将所述废玻璃粉、所述烷基酚聚氧乙烯醚、所述十二烷基硫酸钠、所述甘油、所述三乙醇胺和所述水共同混合，得到第二混合物；
S3，将第一混合物、第二混合物、水泥共同混合，得所述路面底基层材料。
进一步的，所述步骤S3中的混合在振动的条件下进行。
进一步的，所述步骤S1中混合的时长为20~30s，所述步骤S2中混合的时长为30~40s，所述步骤S3中混合的时长为60~70s。
本发明的有益效果是：
1、废窗玻璃是环保的废料，危险废物浸出值远低于限值，具有优秀的可加工性和导水性，通过添加废窗玻璃粉，在碱性环境下能充分发生火山灰反应，产生良好的胶结作用。
通过添加烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠和甘油，既增加了废玻璃粉中矿物活性指数；同时，废玻璃粉、水泥的胶凝材料组合，增大废玻璃的溶解，在碱性环境下能充分发生火山灰反应，产生良好的胶结作用，对疏浚淤泥的固化效果较好，既能保证前期混合料前期强度，又能持续促进水泥水化作用，保证路基材料的承载力。
2、本发明的制备方法操作简单，且勿需加热，就地取材，可以在常温条件下进行，便于推广。
废玻璃粉与烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠和甘油搅拌，有利于垃废玻璃粉充分与烷基酚聚氧乙烯醚等混合，使其活性提高，增加烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠和甘油的有效利用率。
3、本发明的推广应用，能极大地促进废窗玻璃、稻秸秆等固废高值化利用；同时，能够有效缓解道路工程建设中原材料紧缺的压力，为交通行业的可持续发展奠定基础。
另外，本发明的主要原材料比天然石材成本低，具有较好的经济效益。本发明主要原材料为废弃物，能较大幅度的减少天然石材和水泥的用量，进而降低道路工程建设过程中的碳排放；资源化利用程度高，加大了废弃物的再生利用途径和附加值；且力学性能和耐久性优良，经济环保。
具体实施方式
下面对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
并且，本发明各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。
本发明提供了一种基于疏浚淤泥的路面底基层材料，具体分为基础组分和外掺剂。
作为对所述基础组分的说明：
按质量份数计，所述基础组分为：疏浚淤泥60~80份、稻秸秆纤维3~4份、废玻璃粉8~22份、水泥5份、水3~10份；所述基础组分的总质量份数为100份。
所述疏浚淤泥为去除泥浆中的树根、杂草等杂质，阴凉处风干后的状态，含水率为20%~40%。
所述稻秸秆纤维为稻秸秆风干后经粉碎机粉碎，粒径为0.6~1mm。掺入适量的稻秸秆纤维可以降低疏浚淤泥含水率、液限和塑限，提高固化淤泥的渗透性能，并起到一定的加筋作用。
所述废玻璃粉为废窗玻璃经过破碎、清洗、粉磨、过筛等工艺制备而成，粒径小于75μm。废窗玻璃是环保的废料，危险废物浸出值远低于限值，具有优秀的可加工性和导水性，在碱性环境下能充分发生火山灰反应，产生良好的胶结作用。
所述水泥可以为普通硅酸盐水泥，具体可以为P·O 42.5普通硅酸盐水泥。
作为对所述外掺剂的说明：
所述外掺剂为烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠、甘油和三乙醇胺。
所述烷基酚聚氧乙烯醚为浅黄色液体，所述烷基酚聚氧乙烯醚的质量为所述废玻璃粉质量的3~5%，烷基酚聚氧乙烯醚具有良好的润湿和增溶作用，提高废玻璃粉在反应体系的溶解量。
所述十二烷基硫酸钠为白色粉末，所述十二烷基硫酸钠的质量为所述废玻璃粉质量的1~3%，十二烷基硫酸钠易溶于水，对碱不敏感的表面活性剂，增强废玻璃粉表面活性。
所述甘油为无色透明液体，所述甘油的质量为所述废玻璃粉质量的1~3%，用于增强水泥浆的粘聚性。
所述三乙醇胺为无色粘稠液体，所述三乙醇胺的质量为所述水泥质量的0.05%，用于提高水泥浆体早期强度。
本发明还提供一种如上述任意实施方式所述的路面基层材料的制备方法，包括以下步骤：
S1，将所述稻秸秆纤维分多次加入到淤泥中，得到第一混合物；
S2，将所述废玻璃粉、所述烷基酚聚氧乙烯醚、所述十二烷基硫酸钠、所述甘油和所述水共同混合，得第二混合物；
S3，将第一混合物、第二混合物、水泥共同混合，得所述路面底基层材料。
进一步地，所述步骤S1中混合的时长为20~30s，所述步骤S2中混合的时长为30~40s，所述步骤S3中混合的时长为60~70s。
所述路面底基层材料的制备方法具体可以理解为：
先将所需份量的所述废玻璃粉、所述烷基酚聚氧乙烯醚、所述十二烷基硫酸钠、所述甘油、所述三乙醇胺和所述水放入1号搅拌锅中普通搅拌30-40s；然后，向2号振动搅拌锅中放入所述疏浚淤泥与所述稻秸秆纤维，继续普通搅拌20-30s；最后，向2号振动搅拌锅中放入所需份量的所述水泥和1号搅拌锅混合物，振动搅拌45~60s后，即得到所述路面底基层材料。
其中，所述振动搅拌锅的搅拌功率、振动功率均可以为4-4.5kW，振动频率为50~55Hz。
下面结合具体实施例和比较例对本发明进行详细说明：
本发明的各实施例和对比例中，所用的相同的原料均为同一批次；
所用的疏浚淤泥放置阴凉处风干，去除泥浆中的树根、杂草等杂质，风干后的土样按照规范《土工试验方法标准》（GB/T 50123-2019）测得各项物理指标，为高液限黏土，见表1。
表1 疏浚淤泥各项物理指标
试验试件成型过程中所用的振动搅拌器（振动搅拌锅）为沧州鑫兴仪器生产的双卧轴振动搅拌设备（60L），常规搅拌器（常规搅拌锅）为河北新创仪器有限公司生产的HJM-60型单卧轴搅拌机。
试验试件原材取样、成型和养护等试验参照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTG E51-2009）的相关规定。
试验试件性能测试项目有最佳含水率、最大干密度、弹性模量、加州承载比。
实施例1
本实施例中的路面底基层材料由基础组分和外掺剂组成。
基础组分中，各原料的质量占比为：60%的疏浚淤泥、3%的稻秸秆纤维、22%的废玻璃粉、5%的水泥和10%的水。
外掺剂为：相对于废玻璃粉质量4%的烷基酚聚氧乙烯醚、相对于废玻璃粉质量2%的十二烷基硫酸钠、相对于废玻璃粉质量2%的甘油、以及相对于水泥质量0.05%的三乙醇胺。
本实施例中的路面底基层材料的制备方法为：
先将所需份量的所述废玻璃粉、烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠、甘油、三乙醇胺和水放入1号搅拌锅中普通搅拌35s；然后，向2号振动搅拌锅中放入疏浚淤泥与稻秸秆纤维，振动搅拌20s；最后，向2号振动搅拌锅中放入所需份量的水泥和1号搅拌锅混合物，振动搅拌60s后，即得到所述路面底基层材料。
本实施例的制备过程中，振动搅拌锅的搅拌功率、振动功率均为4kW，振动频率为50Hz。
实施例2
本实施例中的路面底基层材料由基础组分和外掺剂组成。
基础组分中，各原料的质量占比为：65%的疏浚淤泥、3.25%的稻秸秆纤维、17.75%的废玻璃粉、5%的水泥和9%的水。
外掺剂为：相对于废玻璃粉质量4%的烷基酚聚氧乙烯醚、相对于废玻璃粉质量2%的十二烷基硫酸钠、相对于废玻璃粉质量2%的甘油、以及相对于水泥质量0.05%的三乙醇胺。
本实施例中的路面底基层材料的制备方法为：
先将所需份量的所述废玻璃粉、烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠、甘油、三乙醇胺和水放入1号搅拌锅中普通搅拌35s；然后，向2号振动搅拌锅中放入疏浚淤泥与稻秸秆纤维，振动搅拌20s；最后，向2号振动搅拌锅中放入所需份量的水泥和1号搅拌锅混合物，振动搅拌60s后，即得到所述路面底基层材料。
本实施例的制备过程中，振动搅拌锅的搅拌功率、振动功率均为4kW，振动频率为50Hz。
实施例3
本实施例中的路面底基层材料由基础组分和外掺剂组成。
基础组分中，各原料的质量占比为：70%的疏浚淤泥、3.5%的稻秸秆纤维、14.5%的废玻璃粉、5%的水泥和7%的水。
外掺剂为：相对于废玻璃粉质量4%的烷基酚聚氧乙烯醚、相对于废玻璃粉质量2%的十二烷基硫酸钠、相对于废玻璃粉质量2%的甘油、以及相对于水泥质量0.05%的三乙醇胺。
本实施例中的路面底基层材料的制备方法为：
先将所需份量的所述废玻璃粉、烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠、甘油、三乙醇胺和水放入1号搅拌锅中普通搅拌35s；然后，向2号振动搅拌锅中放入疏浚淤泥与稻秸秆纤维，振动搅拌20s；最后，向2号振动搅拌锅中放入所需份量的水泥和1号搅拌锅混合物，振动搅拌60s后，即得到所述路面底基层材料。
本实施例的制备过程中，振动搅拌锅的搅拌功率、振动功率均为4kW，振动频率为50Hz。
实施例4
本实施例中的路面底基层材料由基础组分和外掺剂组成。
基础组分中，各原料的质量占比为：75%的疏浚淤泥、3.75%的稻秸秆纤维、11.25%的废玻璃粉、5%的水泥和5%的水。
外掺剂为：相对于废玻璃粉质量4%的烷基酚聚氧乙烯醚、相对于废玻璃粉质量2%的十二烷基硫酸钠、相对于废玻璃粉质量2%的甘油、以及相对于水泥质量0.05%的三乙醇胺。
本实施例中的路面底基层材料的制备方法为：
先将所需份量的所述废玻璃粉、烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠、甘油、三乙醇胺和水放入1号搅拌锅中普通搅拌35s；然后，向2号振动搅拌锅中放入疏浚淤泥与稻秸秆纤维，振动搅拌20s；最后，向2号振动搅拌锅中放入所需份量的水泥和1号搅拌锅混合物，振动搅拌60s后，即得到所述路面底基层材料。
本实施例的制备过程中，振动搅拌锅的搅拌功率、振动功率均为4kW，振动频率为50Hz。
实施例5
本实施例中的路面底基层材料由基础组分和外掺剂组成。
基础组分中，各原料的质量占比为：80%的疏浚淤泥、4%的稻秸秆纤维、8%的废玻璃粉、5%的水泥和3%的水。
外掺剂为：相对于废玻璃粉质量4%的烷基酚聚氧乙烯醚、相对于废玻璃粉质量2%的十二烷基硫酸钠、相对于废玻璃粉质量2%的甘油、以及相对于水泥质量0.05%的三乙醇胺。
本实施例中的路面底基层材料的制备方法为：
先将所需份量的所述废玻璃粉、烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠、甘油、三乙醇胺和水放入1号搅拌锅中普通搅拌35s；然后，向2号振动搅拌锅中放入疏浚淤泥与稻秸秆纤维，振动搅拌20s；最后，向2号振动搅拌锅中放入所需份量的水泥和1号搅拌锅混合物，振动搅拌60s后，即得到所述路面底基层材料。
本实施例的制备过程中，振动搅拌锅的搅拌功率、振动功率均为4kW，振动频率为50Hz。
对比例1
本对比例未加入稻秸秆纤维。
本对比例的路面基层材料中，各原料的质量占比为：60%的疏浚淤泥、25%的废玻璃粉、5%的水泥和10%的水。
外掺剂为：相对于废玻璃粉质量4%的烷基酚聚氧乙烯醚、相对于废玻璃粉质量2%的十二烷基硫酸钠、相对于废玻璃粉质量2%的甘油、以及相对于水泥质量0.05%的三乙醇胺。
本实施例中的路面底基层材料的制备方法为：
先将所需份量的所述废玻璃粉、烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠、甘油、三乙醇胺和水放入1号搅拌锅中普通搅拌35s；然后，向2号振动搅拌锅中放入所需份量的水泥、疏浚淤泥和1号搅拌锅混合物，振动搅拌60s后，即得到所述路面底基层材料。
本实施例的制备过程中，振动搅拌锅的搅拌功率、振动功率均为4kW，振动频率为50Hz。
对比例2
本对比例未加入水泥。
本实施例中的路面底基层材料由基础组分和外掺剂组成。
基础组分中，各原料的质量占比为：60%的疏浚淤泥、3%的稻秸秆纤维、25%的废玻璃粉、5%的水泥和12%的水。
外掺剂为：相对于废玻璃粉质量4%的烷基酚聚氧乙烯醚、相对于废玻璃粉质量2%的十二烷基硫酸钠、相对于废玻璃粉质量2%的甘油、以及相对于水泥质量0.05%的三乙醇胺。
本实施例中的路面底基层材料的制备方法为：
先将所需份量的所述废玻璃粉、烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠、甘油、三乙醇胺和水放入1号搅拌锅中普通搅拌35s；然后，向2号振动搅拌锅中放入疏浚淤泥与稻秸秆纤维，振动搅拌20s；最后，向2号振动搅拌锅中放入1号搅拌锅混合物，振动搅拌60s后，即得到所述路面底基层材料。
本实施例的制备过程中，振动搅拌锅的搅拌功率、振动功率均为4kW，振动频率为50Hz。
对比例3
本对比例未加入外掺剂。
本实施例中的路面底基层材料基础组分中，各原料的质量占比为：60%的疏浚淤泥、3%的稻秸秆纤维、23%的废玻璃粉、5%的水泥和9%的水。
本实施例中的路面底基层材料的制备方法为：
先将所需份量的所述废玻璃粉和水放入1号搅拌锅中普通搅拌35s；然后，向2号振动搅拌锅中放入疏浚淤泥与稻秸秆纤维，振动搅拌20s；最后，向2号振动搅拌锅中放入1号搅拌锅混合物，振动搅拌60s后，即得到所述路面底基层材料。
本实施例的制备过程中，振动搅拌锅的搅拌功率、振动功率均为4kW，振动频率为50Hz。
对比例4
本对比例改变制备方法中的搅拌过程。
本实施例中的路面底基层材料由基础组分和外掺剂组成。
基础组分中，各原料的质量占比为：60%的疏浚淤泥、3%的稻秸秆纤维、29%的废玻璃粉、5%的水泥和3%的水。
外掺剂为：相对于废玻璃粉质量4%的烷基酚聚氧乙烯醚、相对于废玻璃粉质量2%的十二烷基硫酸钠、相对于废玻璃粉质量2%的甘油、以及相对于水泥质量0.05%的三乙醇胺。
本实施例中的路面底基层材料的制备方法为：
先将所需份量的废玻璃粉、烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠、甘油、三乙醇胺、水疏浚淤泥、稻秸秆纤维和水泥放入搅拌锅，振动搅拌60s后，即得到所述路面底基层材料。
本实施例的制备过程中，振动搅拌锅的搅拌功率、振动功率均为4kW，振动频率为50Hz。
分析例1
参见表2所示：实施例1~5的CBR值以及回弹模量能满足各等级道路基层设计指标要求，CBR值的增加会减少路面层厚度，进而降低成本。
从实施例1和对比例1的比较可得，缺少稻秸秆纤维，基层材料最佳含水率上升，最大干密度下降，CBR值下降，路基压缩性增大，压实经济费用加大，承载能力下降。
从实施例1和对比例2的比较可得，缺少水泥，基层材料最佳含水率上升，最大干密度下降，CBR值下降，后期强度基本无增长，承载力大幅下降。
从实施例1和对比例3的比较可得，缺少外加剂，基层材料最佳含水率上升，最大干密度下降，CBR值下降，对废玻璃粉的溶解和反应程度降低，但仍能和水泥产生火山灰反应，所以路基材料的承载力有所下降。
从实施例1和对比例4的比较可得，采用常规搅拌方法，混合料的各项性能大幅下降。采用振动搅拌，可以增加烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠、甘油和三乙醇胺的有效利用率，提高路基材料的承载能力。
表2：综合性能测试结果
从上述结果可知，本发明提供的路面底基层材料具有较好的力学性能和路基承载力，同时本发明涉及的原材料为疏浚淤泥、稻秸秆、废玻璃粉，成本低，绿色环保，充分开发固体废弃物，能为我国交通工程建设节约大量碎石资源，产生巨大的环保效益和经济效益。
上面对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于疏浚淤泥的路面底基层材料，其特征在于，分为基础组分和外掺剂；
以质量份数计，所述基础组分为：疏浚淤泥60~80份、稻秸秆纤维3~4份、废玻璃粉8~22份、水泥5份、水3~10份；
所述外掺剂为烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠、甘油和三乙醇胺；所述烷基酚聚氧乙烯醚的质量为所述废玻璃粉的3~5%；所述十二烷基硫酸钠的质量为所述废玻璃粉的1~3%；所述甘油的质量为所述废玻璃粉的1~3%；所述三乙醇胺的质量为所述水泥的0.05%。
2.根据权利要求1所述的一种基于疏浚淤泥的路面底基层材料，其特征在于，所述疏浚淤泥为去除泥浆中的杂质，阴凉处风干后的状态，含水率为20%~40%。
3.根据权利要求1所述的一种基于疏浚淤泥的路面底基层材料，其特征在于，所述稻秸秆纤维风干后经粉碎机粉碎，粒径为0.6~1mm。
4.根据权利要求1所述的一种基于疏浚淤泥的路面底基层材料，其特征在于，所述废玻璃粉为废窗玻璃经过破碎、清洗、粉磨、过筛而成，粒径小于75μm。
5.一种根据权利要求1-4中任一项所述的基于疏浚淤泥的路面底基层材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，将所述稻秸秆纤维分多次加入到淤泥中，得到第一混合物；
S2，将所述废玻璃粉、所述烷基酚聚氧乙烯醚、所述十二烷基硫酸钠、所述甘油、所述三乙醇胺和所述水共同混合，得到第二混合物；
S3，将第一混合物、第二混合物、水泥共同混合，得所述路面底基层材料。
6.根据权利要求5所述的一种基于疏浚淤泥的路面底基层材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中的混合在振动的条件下进行。
7.根据权利要求5所述的一种基于疏浚淤泥的路面底基层材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中混合的时长为20~30s，所述步骤S2中混合的时长为30~40s，所述步骤S3中混合的时长为60~70s。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310860580.0A CN116589255B (zh) | 2023-07-14 | 2023-07-14 | 一种基于疏浚淤泥的路面底基层材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310860580.0A CN116589255B (zh) | 2023-07-14 | 2023-07-14 | 一种基于疏浚淤泥的路面底基层材料及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116589255A true CN116589255A (zh) | 2023-08-15 |
| CN116589255B CN116589255B (zh) | 2023-10-13 |
Family
ID=87601180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310860580.0A Active CN116589255B (zh) | 2023-07-14 | 2023-07-14 | 一种基于疏浚淤泥的路面底基层材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116589255B (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6293731B1 (en) * | 1997-05-15 | 2001-09-25 | Sk Services (East) Lc | Method for treatment of dredged materials to form a structural fill |
| WO2005075373A1 (en) * | 2004-02-06 | 2005-08-18 | Stichting Geodelft | Construction material based upon a sludge or sludged waste material |
| CN108691301A (zh) * | 2018-06-08 | 2018-10-23 | 堡森（上海）环境工程有限公司 | 基于疏浚泥原位固化的生态护岸及制备方法 |
| CN109626892A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-04-16 | 武汉市市政建设集团有限公司 | 一种粒料类固化剂及利用其制备的高强低收缩抗裂路面基层材料 |
| CN109734376A (zh) * | 2019-01-31 | 2019-05-10 | 江西理工大学南昌校区 | 一种含有硫化铜矿酸性废水底泥的植被混凝土、制备方法及其用途 |
| CN110304892A (zh) * | 2019-05-27 | 2019-10-08 | 昌鑫生态科技(陕西)有限公司 | 一种利用工业固废加工保温隔热材料的生产技术 |
| CN112830739A (zh) * | 2021-01-22 | 2021-05-25 | 中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司 | 一种淤泥改性路基土的复合固化剂及资源化利用方法 |
-
2023
- 2023-07-14 CN CN202310860580.0A patent/CN116589255B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6293731B1 (en) * | 1997-05-15 | 2001-09-25 | Sk Services (East) Lc | Method for treatment of dredged materials to form a structural fill |
| WO2005075373A1 (en) * | 2004-02-06 | 2005-08-18 | Stichting Geodelft | Construction material based upon a sludge or sludged waste material |
| CN1922117A (zh) * | 2004-02-06 | 2007-02-28 | 代尔夫特岩土基金会 | 基于污泥及污泥废弃物的建筑材料 |
| CN108691301A (zh) * | 2018-06-08 | 2018-10-23 | 堡森（上海）环境工程有限公司 | 基于疏浚泥原位固化的生态护岸及制备方法 |
| CN109626892A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-04-16 | 武汉市市政建设集团有限公司 | 一种粒料类固化剂及利用其制备的高强低收缩抗裂路面基层材料 |
| CN109734376A (zh) * | 2019-01-31 | 2019-05-10 | 江西理工大学南昌校区 | 一种含有硫化铜矿酸性废水底泥的植被混凝土、制备方法及其用途 |
| CN110304892A (zh) * | 2019-05-27 | 2019-10-08 | 昌鑫生态科技(陕西)有限公司 | 一种利用工业固废加工保温隔热材料的生产技术 |
| CN112830739A (zh) * | 2021-01-22 | 2021-05-25 | 中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司 | 一种淤泥改性路基土的复合固化剂及资源化利用方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116589255B (zh) | 2023-10-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108793876B (zh) | 以废弃混凝土为骨料的透水混凝土、其制备方法及应用 | |
| CN111003984B (zh) | 一种新型尾矿混合土道路基层材料及其制备方法 | |
| CN106186945A (zh) | 一种再生混凝土及其制备方法 | |
| CN107382358A (zh) | 一种适用于重载路面的透水碱矿渣混凝土及其制备方法 | |
| CN109748528A (zh) | 一种再生集料强化剂、及强化处理方法 | |
| CN108358547A (zh) | 一种硅烷偶联剂改性辉绿岩透水混凝土 | |
| CN110845194A (zh) | 一种利用砖渣再生骨料制备的透水混凝土及其制备方法 | |
| CN109111155A (zh) | 一种建筑垃圾制备的透水混凝土系统及其制备方法 | |
| Zhang et al. | Study on mechanical properties and solidification mechanism of stabilized dredged materials with recycled GFRP fibre reinforced geopolymer | |
| Noaman et al. | A review on the effect of fly ash on the geotechnical properties and stability of soil | |
| CN111807792A (zh) | 一种石英玻璃粉末塑性混凝土及其制备方法 | |
| CN111116106A (zh) | 一种新型复合注浆浆液配合比设计方法 | |
| CN113800877A (zh) | 一种混凝土路砖的制备方法 | |
| Feng et al. | Mechanical properties of dredged soil reinforced by xanthan gum and fibers | |
| CN113698149A (zh) | 一种环境友好型透水混凝土及其制备方法 | |
| CN116589255B (zh) | 一种基于疏浚淤泥的路面底基层材料及其制备方法 | |
| CN111892375A (zh) | 一种建筑垃圾再生混凝土及其制备方法 | |
| CN103233458A (zh) | 用废弃秸秆灰渣及大理石灰改良的膨胀土及其制备方法和在施工中的应用 | |
| CN114315294A (zh) | 一种地下工程低强度韧性防水混凝土及其制备方法 | |
| JP2890389B2 (ja) | 充填材及びその製造方法 | |
| CN117049836B (zh) | 一种透水型建筑垃圾路面基层材料、制备方法和应用 | |
| CN112876190B (zh) | 一种纤维固化道路面层混合料及其制备方法 | |
| CN110550905A (zh) | 一种晶须改良膨胀土及其制备方法和应用 | |
| CN115231886B (zh) | 道路基层材料及道路基层材料的制备方法 | |
| Asrah et al. | Utilization of waste materials in the production of interlocking compressed earth brick |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |