CN116813298A - 一种非钙基淤泥固化剂及其应用 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种非钙基淤泥固化剂及其应用，非钙基淤泥固化剂包括如下重量份的原料：水玻璃15‑30份、辅助固化剂1‑2份，阴离子表面活性剂1‑2份，水70‑75份，其中，水玻璃的模数为2.0‑2.8。采用本申请的非钙基淤泥固化剂在淤泥固化过程中不易造成土壤板结，具有较低的干密度、较大的孔隙比、较高的渗透性，可以大幅提高淤泥土的无侧限抗压强度和水稳性，扩大了固化后淤泥土的应用范围。

Description

一种非钙基淤泥固化剂及其应用

技术领域

本申请涉及淤泥固化剂领域，尤其是涉及一种非钙基淤泥固化剂及其应用。

背景技术

淤泥属特殊土，具有不同于一般土的特性。淤泥质软土含水率较高，一般大于40％，具有流变性、触变性；天然孔隙比大于1.0；强度低、压缩性大、透水性差、抗剪强度低等特点。

淤泥固化处理是指通过在淤泥中加入一定量的固化剂，改善淤泥土的物理力学性能，以满足不同工程需要的一门技术。常用的淤泥固化剂为钙基固化剂，钙基固化剂主要由含钙基的无机化合物组成，如石灰、水泥、粉煤灰等，能显著提高土体强度和水稳性，但传统的钙基固化剂生产、使用产生了大量的温室气体，造成了严重的大气污染，并且易造成严重的土壤板结、盐碱化等问题，固化后的土壤上植物基本不能存活，其生态性较差，因此其主要用于非生态固化的领域，如道路、水利、建筑等场景。随着生态文明建设理念的提出，淤泥固化剂的应用场景变得复杂，荒漠化治理、矿山修复、边坡水土保持等领域的需求日益增加，固化剂的性能也应兼顾对土壤工程性能及生态性能的改良。

发明内容

为了使固化后的淤泥具备较好的生态性，本申请提供了一种非钙基淤泥固化剂。

第一方面，一种非钙基淤泥固化剂，包括如下重量份的原料：水玻璃15-30份、辅助固化剂1-2份，阴离子表面活性剂1-2份，水70-75份，其中，水玻璃的模数为2.0-2.8。

阴离子表面活性剂可以采用磺化油、α-磺化脂肪酸酯中的一种。

通过采用上述技术方案，水玻璃是一种砂土固化中的外加剂，常与石灰石、水泥等固化剂共同掺入，以提高石灰石、水泥的固化效果；水玻璃中的钠离子、氧化硅能与淤泥中的钙离子、镁离子反应形成硅酸凝胶，填补土壤颗粒间的空隙并粘结土颗粒，提高土粒间的整体性。但本申请所要制备的是一种淤泥固化剂，淤泥与砂土的区别在于，淤泥土含有大量细小的颗粒，粒径通常小于0.002mm，而砂土的粒径在0.002至2mm之间，因此淤泥土的颗粒更细小，通常更难固化，并且淤泥土中的矿物含量高，导致淤泥土吸水能力强，造成淤泥土的含水量较高，在使用钙基固化剂时，土体更加容易形成团块，造成土壤板结。而本申请采用的水玻璃为不含钙的无机化合物，固化时形成的土体结构均匀，并且采用辅助固化剂来提高水玻璃的硬化速度，在淤泥土均匀固化的同时提高了其早期强度。本申请还加入了阴离子表面活性剂，一方面阴离子表面活性剂能改善土壤颗粒间的相互作用力并降低土壤表面的亲水性，从而减少淤泥的含水率，令淤泥颗粒之间的质点形成永久的结合固化，提高形成粘结桥后的淤泥颗粒之间的稳定性和抗压强度；另一方面，阴离子表面活性剂也能促进水玻璃的均匀分散并同水玻璃一起对淤泥颗粒进行包覆，提高淤泥土的粘附力和密实性，从而提高淤泥的抗压强度和耐久性。对水玻璃的模数进一步限制在2.0-2.8之间，如果水玻璃的模数过高，水玻璃的流动性较差且亲水性较差，固化形成的淤泥局部硬度过大并且容易发生土壤板结，并且水玻璃与其他组分之间的协同效果较差，导致固化后的淤泥稳定性较差；水玻璃的模数选用过低，固化形成的淤泥松软，抗压强度较差，优化了水玻璃模数，使得固化后的淤泥土具备较好的抗压强度的同时具有较好的稳定性。

优选的，包括如下重量份的原料：水玻璃15-30份、辅助固化剂1-2份、阴离子表面活性剂1-2份、木质素磺酸钠0.5-1份、水70-75份。

通过采用上述技术方案，进一步加入了木质素磺酸钠，木质素磺酸钠在土体空隙液中可以水解出高价阳离子，并与淤泥中的低价阳离子置换，导致淤泥颗粒表面双电层厚度减少，土层间距减少，木质素磺酸钠与阴离子表面活性剂共同作用，减少了淤泥颗粒之间的静电吸引力，提高了淤泥颗粒之间的凝聚力和附着力。此外，由于淤泥颗粒表面会携带负电荷，带正电的有机大分子可被吸附至淤泥颗粒表面形成胶结物质并填充孔隙，使淤泥颗粒通过摩擦联结和物理联结的方式联结在一起，水解后的木质素可以产生体积膨胀的物质，进一步填充孔隙，提高了淤泥的密实性，提高了固化剂的固化粘结效果。

优选的，所述水玻璃的模数为2.3-2.5。

通过采用上述技术方案，进一步优化水玻璃的模数，模数在2.3-2.5作为淤泥颗粒的粘结剂时，淤泥内部不会生成胶粒，因此不会形成真溶液和胶体溶液并存的体系，淤泥固化剂的效果有较大的提升，从而大大提高了固化后的淤泥的抗压强度和稳定性。

优选的，所述辅助固化剂选自磷酸硅、磷酸锌、磷酸镁、氟硅酸钠、氯化锌、氯化铵、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇中的一种。

通过采用上述方案，上述辅助固化剂均能提高水玻璃的硬化速度，提高水玻璃的固化强度和粘结效果，进而提高水玻璃以及阴离子表面活性剂的包覆效果，提高非钙基淤泥固化剂对于淤泥的固化效果。

优选的，所述辅助固化剂选自磷酸硅、磷酸锌、磷酸镁、氟硅酸钠、氯化锌、氯化铵中的一种。

通过采用上述技术方案，选用有机材料作为辅助固化剂，水玻璃与淤泥中的离子反应后形成硅酸盐凝胶溶液，与有机高分子进一步反应，导致淤泥颗粒的粘结桥结构破坏，凝胶强度被破坏，影响淤泥的抗压强度和耐久性。此外，有机高分子的表面极性低，与水玻璃的接触不良并且有机高分子容易与淤泥中的其他物质反应或被催化分解，影响水玻璃的硬化以及硬化后的稳定性，进而影响非钙基淤泥固化剂的固化效果。优选无机的材料作为固化剂，可以降低水玻璃固化后的淤泥土的强度衰减，从而提高淤泥固化后的稳定性。

优选的，所述辅助固化剂选自磷酸硅。

通过采用上述技术方案，磷酸硅作为水玻璃的硬化剂时，硬化剂水解的速度适中，使得水玻璃的硬化速度适中，淤泥颗粒凝聚的结构均匀，稳定性好，并减少水玻璃硬化速度过快可能形成的土壤板结，以及水玻璃硬化速度过慢导致的抗压强度下降。另外，磷酸硅是无毒的无机材料，对于环境的污染较少，固化后的淤泥生态性较好，提高了固化后淤泥的应用范围。

优选的，所述原料还包括改性羊毛纤维，所述改性羊毛纤维与水玻璃的重量比为(2-7):(15-30)，所述改性羊毛纤维采用羊毛纤维接枝羧甲基壳聚糖得到。

通过采用上述技术方案，羊毛纤维是一种来源广泛的天然纤维，具有较好的柔软性和弯曲性，能在淤泥内部形成一定空间结构，提高淤泥土的内部摩擦力。此外，羊毛纤维表面存在羧基、羟基等活性基团，与水玻璃能够形成多种化学键，令淤泥内部交联形成更复杂的空间结构，进而提高淤泥的抗压强度和稳定性。羊毛纤维可以改善淤泥的微观孔隙结构，与木质纤维素协同可以提高淤泥的排水干燥性能，从而提高了淤泥的水稳定性。羊毛纤维表面带有大量氨基、羟基等活性基团，能够提高淤泥的电通量，减少了固化后淤泥的抗腐蚀性，提高了淤泥的耐久性。羊毛纤维在阴离子表面活性剂的作用下能够更均匀地分散在土壤内部，进一步发挥羊毛纤维和其他物质的协同效果。

采用羧甲基壳聚糖对羊毛纤维进行改性，羧甲基壳聚糖也是一种天然物质，并且在土壤中能逐渐分解为营养物质，提高土壤的生态性。羊毛纤维经由羧甲基壳聚糖改性后，引入羧基等阳离子基团，与带负电荷的淤泥颗粒更好的结合，并且能与淤泥中的钙离子、镁离子形成络合物提高淤泥的抗压强度。经由羧甲基壳聚糖改性后的羊毛纤维，其亲水性更强，能更好的与木质纤维素协同改善淤泥的水稳定性。

优选的，所述改性羊毛纤维的原料，按照重量份计，包括如下组分：8-12份羊毛纤维、1-6份羧甲基壳聚糖、0.5-1.5份交联剂。

典型但非限制性的，交联剂采用氮丙啶交联剂。

通过采用上述技术方案，采用上述组分制备得到的改性羊毛纤维具有较好的效果，并与其他组分的协同效果较佳，可以提高淤泥固化后的抗压强度和稳定性。

优选的，所述改性羊毛纤维的制备方法，采用如下步骤制得：

改性羊毛纤维的制备：将羧甲基壳聚糖溶于醋酸溶液中形成羧甲基壳聚糖溶液，然后加入羊毛纤维和交联剂，在40-60℃的条件下反应24-36h得到改性羊毛纤维。

通过采用上述技术方案，采用较温和的条件对羊毛纤维进行改性，对羊毛纤维的损害较少，既节约了成本，也提高改性羊毛纤维的成品率。

第二方面，包括如下步骤：

S1：将淤泥土料机械脱水或风干、粉碎；将磷酸硅混合溶解于水中得到辅助溶液；

S2:将步骤S1制得的辅助溶液与水玻璃、磺化油混合得到非钙基淤泥固化剂，然后将非钙基淤泥固化剂与步骤S1制得的淤泥土料进行搅拌、静置；

S3:将步骤S2制得的固化土进行回填和机械夯实；

S4:将步骤S3填筑完成得固化土洒水覆盖保温养护得到固化后淤泥。

通过采用上述技术方案，得到的固化后淤泥生态性更好，且具有较好的抗压强度和水稳定性，具有更广泛的应用范围。

综上所述，本申请具有如下有益效果：

1.采用非常规的辅助外加剂水玻璃作为淤泥的固化剂，通过优化水玻璃的模数，以及水玻璃与阴离子表面活性剂、辅助固化剂等的协同作用，使得非钙基淤泥固化剂具有较好的固化效果的同时还具有很好的生态性，提高了固化后淤泥的应用范围。

2.选用磷酸硅作为辅助固化剂，淤泥固化的速度均匀，固化后的淤泥抗压强度和稳定性较好，并且淤泥的生态性较佳。

3.还加入木质素磺酸钠和改性羊毛纤维进一步提高非钙基淤泥固化剂的固化效果，固化后的淤泥具有较好的生态性和更大的应用范围。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

改性羊毛纤维

制备例1-1，一种改性羊毛纤维，采用如下步骤制备：

改性羊毛纤维的制备：取3.5g羧甲基壳聚糖溶于500mL质量分数为5％的醋酸溶液中得到羧甲基壳聚糖溶液，在羧甲基壳聚糖溶液中加入10g羊毛纤维和1g氮丙啶交联剂，50℃下反应30h得到改性羊毛纤维。

制备例1-2，一种改性羊毛纤维，采用如下步骤制备：

改性羊毛纤维的制备：取6g羧甲基壳聚糖溶于500mL质量分数为5％的醋酸溶液中得到羧甲基壳聚糖溶液，在羧甲基壳聚糖溶液中加入12g羊毛纤维和1.5g氮丙啶交联剂，40℃下反应36h得到改性羊毛纤维。

制备例1-3，一种改性羊毛纤维，采用如下步骤制备：

改性羊毛纤维的制备：取1g羧甲基壳聚糖溶于500mL质量分数为5％的醋酸溶液中得到羧甲基壳聚糖溶液，在羧甲基壳聚糖溶液中加入8g羊毛纤维和0.5g氮丙啶交联剂，60℃下反应24h得到改性羊毛纤维。

制备例1-4，一种改性羊毛纤维，与制备例1-1的不同之处在于，羧甲基壳聚糖采用等量的壳聚糖代替。

制备例1-5，一种改性羊毛纤维，采用如下步骤制备：

改性羊毛纤维的制备：取3.5g羧甲基壳聚糖溶于500mL质量分数为5％的醋酸溶液中得到羧甲基壳聚糖溶液，在羧甲基壳聚糖溶液中加入10g羊毛纤维和1g氮丙啶交联剂，80℃下反应12h得到改性羊毛纤维(较剧烈的反应条件)。

制备例1-6，一种改性羊毛纤维，采用如下步骤制备：

改性羊毛纤维的制备：取3.5g羧甲基壳聚糖溶于500mL质量分数为5％的醋酸溶液中得到羧甲基壳聚糖溶液，在羧甲基壳聚糖溶液中加入10g羊毛纤维和1g氮丙啶交联剂，25℃下反应72h得到改性羊毛纤维(更温和的反应条件)。

实施例

实施例1，一种非钙基淤泥固化剂的应用，采用如下步骤：

S1：将325g淤泥土料机械脱水或风干、粉碎，最大颗粒粒径控制在2cm以下，含水量在10％以下；将1.5g磷酸硅溶解于72.5g水中得到辅助溶液；

S2:将步骤S1制得的辅助溶液与22.5g水玻璃、1.5g磺化油混合得到非钙基淤泥固化剂，然后将非钙基淤泥固化剂与步骤S1制得的淤泥土料进行搅拌15min、静置4h；

S3:将步骤S2制得的固化土进行回填和机械夯实，控制压实度>95％；

S4:将步骤S3填筑完成得固化土洒水覆盖保温养护14d得到固化后淤泥。

其中，水玻璃的模数为2.4。

实施例2，一种非钙基淤泥固化剂的应用，采用如下步骤：

S1：将350g淤泥土料机械脱水或风干、粉碎，最大颗粒粒径控制在2cm以下，含水量在10％以下；将2g磷酸硅溶解于75g水中得到辅助溶液；

S2:将步骤S1制得的辅助溶液与30g水玻璃、2g磺化油混合得到非钙基淤泥固化剂，然后将非钙基淤泥固化剂与步骤S1制得的淤泥土料进行搅拌15min、静置4h；

S3:将步骤S2制得的固化土进行回填和机械夯实，控制压实度>95％；

S4:将步骤S3填筑完成得固化土洒水覆盖保温养护14d得到固化后淤泥。

其中，水玻璃的模数为2.8。

实施例3，一种非钙基淤泥固化剂的应用，采用如下步骤：

S1：将300g淤泥土料机械脱水或风干、粉碎，最大颗粒粒径控制在2cm以下，含水量在10％以下；将1g磷酸硅溶解于70g水中得到辅助溶液；

S2:将步骤S1制得的辅助溶液与15g水玻璃、1g磺化油混合得到非钙基淤泥固化剂，然后将非钙基淤泥固化剂与步骤S1制得的淤泥土料进行搅拌15min、静置4h；

S3:将步骤S2制得的固化土进行回填和机械夯实，控制压实度>95％；

S4:将步骤S3填筑完成得固化土洒水覆盖保温养护14d得到固化后淤泥。

其中，水玻璃的模数为2.0。

实施例4，一种非钙基淤泥固化剂的应用，与实施例1的不同之处在于，S2步骤中，辅助溶液由1.5份磷酸硅和0.75g木质素磺酸钠混合溶解于72.5g水中得到。

在一些实施方案中，非钙基淤泥固化剂中木质素磺酸钠的用量可以是0.5份，0.75份、1份或在上述数值中的任意两个所组成的范围内。

实施例5，一种非钙基淤泥固化剂的应用，与实施例4的不同之处在于，水玻璃的模数为2.3。

实施例6，一种非钙基淤泥固化剂的应用，与实施例4的不同之处在于，水玻璃的模数为2.5。

实施例7，一种非钙基淤泥固化剂的应用，与实施例4的不同之处在于，磷酸硅用等量的氟硅酸钠代替。

实施例8，一种非钙基淤泥固化剂的应用，与实施例4的不同之处在于，磷酸硅用等量的聚丙烯酰胺代替。

实施例9，一种非钙基淤泥固化剂的应用，与实施例4的不同之处在于，S2步骤将步骤S1制得的辅助溶液与22.5g水玻璃、1.5g磺化油、4.5g改性羊毛纤维混合得到非钙基淤泥固化剂，然后将非钙基淤泥固化剂与步骤S1制得的淤泥土料进行搅拌15min、静置4h。

其中，改性羊毛纤维来源于制备例1-1。

在一些实施方案中，非钙基淤泥固化剂中改性羊毛纤维的用量可以是2份、4.5份、7份或在上述数值中的任意两个所组成的范围内。在这些实施方案中，改性羊毛纤维可以采用制备例1-1、制备例1-2或制备例1-3中的任意一种。

实施例10，一种非钙基淤泥固化剂的应用，与实施例9的不同之处在于，改性羊毛纤维来源于制备例1-4。

实施例11，一种非钙基淤泥固化剂的应用，与实施例9的不同之处在于，改性羊毛纤维来源于制备例1-5。

实施例12，一种非钙基淤泥固化剂的应用，与实施例9的不同之处在于，改性羊毛纤维来源于制备例1-6。

实施例13，一种非钙基淤泥固化剂的应用，与实施例9的不同之处在于，改性羊毛纤维用等量的未改性羊毛纤维代替。

对比例

对比例1，一种非钙基淤泥固化剂的应用，与实施例4的区别在于，水玻璃的模数为3.3。

对比例2，一种非钙基淤泥固化剂的应用，与实施例4的区别在于，水玻璃的模数为1.8。

对比例3，一种非钙基淤泥固化剂的应用，与实施例4的区别在于，辅助固化剂按照重量份的比例用其他非钙基淤泥固化剂的原料代替。

对比例4，一种非钙基淤泥固化剂的应用，与实施例4的区别在于，阴离子表面活性剂按照重量份的比例用其他非钙基淤泥固化剂的原料代替。

对比例5，一种淤泥固化剂的应用，与实施例4的区别在于，添加掺料只有水和3％(水泥与干土的质量比)的水泥。

对比例6，一种淤泥固化剂的应用，与实施例4的区别在于，添加掺料只有水和5％(水泥与干土的质量比)的水泥。

对比例7，一种淤泥固化剂的应用，与实施例4的区别在于，添加掺料只有水和7％(水泥与干土的质量比)的水泥。

性能检测试验

对实施例1-13，对比例1-8得到的固化后淤泥进行性能测试，每个测试平行测试6次，取平均值，结果如表1-3所示。

试验1：按照《土工试验方法标准》(GB/T50123-2019)测定其最佳含水量，计算其干密度和孔隙比，结果如表1所示。

试验2：按照《土工试验方法标准》(GB/T50123-2019)测定其渗透系数，结果如表2所示。用固化后淤泥制作环刀土样，置于湿度大于90％，温度20℃条件下恒温恒湿养护14d，然后进行测试。结果如表2所示.

试验3：按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTJ057-94)分别测定其14d的无侧限抗压强度、水稳系数，结果如表3所示。用固化后淤泥制作圆柱试样，置于湿度大于90％，温度20℃条件下恒温恒湿养护14d，然后进行测试。结果如表3所示.

表1固化后淤泥最佳含水量、干密度和孔隙比性能检测结果

组别	最佳含水量/％	干密度/(g/cm3)	孔隙比
				实施例1	20.6	1.57	0.64
实施例2	20.1	1.58	0.63
				实施例3	20.7	1.6	0.63
实施例4	21.7	1.54	0.67
				实施例5	19.9	1.52	0.66
实施例6	18.7	1.53	0.61
				实施例7	21.7	1.55	0.66
实施例8	21.4	1.56	0.62
				实施例9	20.9	1.44	0.76
实施例10	21.3	1.5	0.7
				实施例11	20.8	1.46	0.75
实施例12	20.7	1.44	0.76
				实施例13	22.1	1.52	0.69
对比例1	/	/	/
				对比例2	/	/	/
对比例3	21.3	1.13	0.8
				对比例4	19.4	1.66	0.71
对比例5	25.2	1.62	0.68
				对比例6	20.9	1.7	0.62
对比例7	21.3	1.71	0.6
				对比例8	21.4	1.72	0.58

表2固化后淤泥渗透系数性能检测结果

表3固化后淤泥无侧限抗压强度和水稳系数性能检测结果

结合实施例1-4并结合表1-3可以看出，加入木质素磺酸钠可以提高非钙基淤泥固化剂的固化效率，原因在于木质素磺酸氨可以提高淤泥颗粒之间的凝聚力和附着力，并在水解后填充孔隙，提高淤泥的密实性，从而提高了淤泥的无侧限抗压强度和水稳性能。

结合实施例1-6、对比例1-2并结合表1-3可以看出，水玻璃的模数过高或过低时，固化淤泥的效果较差。原因在于，水玻璃的模数过高时，水玻璃的粘性过大，流动性和分散性很差，难以固结较小的淤泥颗粒，从而导致固化的效果较差。水玻璃的模数过低，水玻璃固结淤泥的强度过低，并且亲水性过强，因此固化后的淤泥水稳性能较差。

结合实施例4，实施例7-8并结合表1-3可以看出，辅助固化剂采用磷酸硅而非其他组分时，能产生较好的辅助固化效果。原因在于，虽然氟硅酸钠辅助固化效果与磷酸硅相仿，但是氟硅酸钠具有一定的生物污染性，对于后期淤泥固化后的应用以及再处理会造成一定的影响，而和有机辅助固化剂聚丙烯酰胺相比，磷酸硅具有适中的水解速度，能稳定地提高水玻璃的硬化速度，因此固化后的淤泥具有较好的无侧限抗压强度。

结合实施例4，实施例9-13并结合表1-3可以看出，加入了羊毛纤维或改性羊毛纤维的非钙基淤泥固化剂对于淤泥的固化效果更佳，并且采用羧甲基壳聚糖进行改性的羊毛纤维对于淤泥的固化效果较好，原因在于采用羧甲基壳聚糖对羊毛纤维进行改性，羧甲基壳聚糖也是一种天然物质，并且在土壤中能逐渐分解为营养物质，提高土壤的生态性。羊毛纤维经由羧甲基壳聚糖改性后，引入羧基等阳离子基团，与带负电荷的淤泥颗粒更好的结合，并且能与淤泥中的钙离子、镁离子形成络合物提高淤泥的抗压强度。经由羧甲基壳聚糖改性后的羊毛纤维，其亲水性更强，能更好的与木质纤维素协同改善淤泥的水稳定性。

结合实施例4，对比例3-4并结合表1-3可以看出，除去辅助固化剂或阴离子表面活性剂后，非钙基淤泥固化剂对于淤泥的固化效果大大下降，原因在于，水玻璃本身的硬化速度较慢并且与淤泥颗粒表面的结合能力较差，而加入辅助固化剂和阴离子表面活性剂后，水玻璃的硬化速度提高并且与淤泥颗粒之间的结合能力增强，非钙基淤泥固化剂固化后的淤泥既有较好的无侧限抗压强度也有较好的水稳定性能。

结合实施例1-4，对比例5-8并结合表1-3可以看出，本申请与传统的钙基固化剂“水泥”相比，固化后淤泥具有干密度小、孔隙比大、渗透系数大等特点，较大程度改善了土壤的板结，提高了土壤的生态性；并且本申请的固化后淤泥其无侧限抗压强度和水稳性能相比固化前有大幅度的提高，可进一步适用于对地基强度要求适当的地基土回填或生态土改造工程中，大幅度提高了固化后淤泥的应用范围。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种非钙基淤泥固化剂，其特征在于，包括如下重量份的原料：水玻璃15-30份、辅助固化剂1-2份，阴离子表面活性剂1-2份，水70-75份，其中，水玻璃的模数为2.0-2.8。

2.根据权利要求1所述的一种非钙基淤泥固化剂，其特征在于，包括如下重量份的原料：水玻璃15-30份、辅助固化剂1-2份、阴离子表面活性剂1-2份、木质素磺酸钠0.5-1份、水70-75份。

3.根据权利要求2所述的一种非钙基淤泥固化剂，其特征在于，所述水玻璃的模数为2.3-2.5。

4.根据权利要求1所述的一种非钙基淤泥固化剂，其特征在于，所述辅助固化剂选自磷酸硅、磷酸锌、磷酸镁、氟硅酸钠、氯化锌、氯化铵、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种非钙基淤泥固化剂，其特征在于，所述辅助固化剂选自磷酸硅、磷酸锌、磷酸镁、氟硅酸钠、氯化锌、氯化铵中的一种。

6.根据权利要求5所述的一种非钙基淤泥固化剂，其特征在于，所述辅助固化剂选自磷酸硅。

7.根据权利要求2所述的一种非钙基淤泥固化剂，其特征在于，所述原料还包括改性羊毛纤维，所述改性羊毛纤维与水玻璃的重量比为(2-7):(15-30)，所述改性羊毛纤维采用羊毛纤维接枝羧甲基壳聚糖得到。

8.根据权利要求7所述的一种非钙基淤泥固化剂，其特征在于，所述改性羊毛纤维的原料，按照重量份计，包括如下组分：8-12份羊毛纤维、1-6份羧甲基壳聚糖、0.5-1.5份交联剂。

9.根据权利要求8所述的一种非钙基淤泥固化剂，其特征在于，所述改性羊毛纤维的制备方法，采用如下步骤制得：

改性羊毛纤维的制备：将羧甲基壳聚糖溶于醋酸溶液中形成羧甲基壳聚糖溶液，然后加入羊毛纤维和交联剂，在40-60℃的条件下反应24-36h得到改性羊毛纤维。

10.权利要求1-9任一项的非钙基淤泥固化剂在淤泥中的应用，包括如下步骤：

S1：将淤泥土料机械脱水或风干、粉碎；将磷酸硅混合溶解于水中得到辅助溶液；

S2:将步骤S1制得的辅助溶液与水玻璃、磺化油混合得到非钙基淤泥固化剂，然后将非钙基淤泥固化剂与步骤S1制得的淤泥土料进行搅拌、静置；

S3:将步骤S2制得的固化土进行回填和机械夯实；

S4:将步骤S3填筑完成得固化土洒水覆盖保温养护得到固化后淤泥。