CN117658577B - 一种基于垃圾焚烧二次底渣的软土固化剂及其制备方法与应用 - Google Patents
一种基于垃圾焚烧二次底渣的软土固化剂及其制备方法与应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种基于垃圾焚烧二次底渣的软土固化剂及其制备方法与应用，涉及土壤固化剂技术领域，所述软土固化剂按照质量份计包括：垃圾焚烧二次底渣粉末10‑40份，水泥25‑70份，矿渣10‑25份，粉煤灰0‑15份，硅灰0‑5份，石膏0‑10份，粉体早强剂0.5‑3份。本发明所述软土固化剂基于垃圾焚烧二次底渣配制得到，在各组分的协同作用下，具有较高的无侧限抗压强度，固化土的7天无侧限抗压强度为0.6‑1.2MPa，固化土的28天无侧限抗压强度为1.06‑1.99MPa，而且，本发明所述软土固化剂实现了对垃圾焚烧二次底渣的高值化利用，降低了软土固化剂的成本。
Description
技术领域
本发明涉及土壤固化剂技术领域，具体涉及软土固化剂技术领域，尤其涉及一种基于垃圾焚烧二次底渣的软土固化剂及其制备方法与应用。
背景技术
我国沿海地区广泛分布有软土地基，具有含水率高、抗剪强度低、触变性强等特点，需要进行地基处理，其中，使用土壤固化剂对软土进行加固是最常用的方法之一。在满足工程设计要求的前提下，降低软土地基处理的成本，仍是土壤固化剂的重要发展方向之一。CN109294595A公开了一种飞灰基土壤固化剂及其制备方法及应用，利用飞灰无机成分和金属离子，结合水性环氧树脂，得到了一种新型无机-有机复合的土壤固化剂，不仅具有较高的功能效果，还实现了对飞灰固体废弃物的高价值再利用，降低了土壤固化剂的成本。
飞灰和垃圾焚烧底渣是垃圾焚烧炉的直接产物，其中垃圾焚烧底渣的重金属含量较低，基本满足环保要求，可不处理直接进行再利用，飞灰的重金属含量较高，通常需要经过多道化学处理降低重金属含量后才可利用。现有技术虽然公开了一种采用飞灰制备得到的飞灰基土壤固化剂，但是飞灰的重金属含量较高，存在土壤重金属污染的风险。
垃圾焚烧二次底渣是生活垃圾焚烧底渣经选矿后的二次产物。垃圾焚烧底渣首先被破碎，然后在含有化学添加剂的浮选池中进行浮选，浮选过程中，垃圾焚烧底渣中所含的贵重金属，如铝、铜等被选出，余下的则为二次底渣。垃圾焚烧二次底渣大部分被填埋在垃圾填埋场内，造成土地资源浪费。与生活垃圾焚烧底渣相比，垃圾焚烧二次底渣的化学成分发生了变化，主要体现为贵重金属含量的降低，但浮选池中的化学添加剂基本不会与其发生化学反应，垃圾焚烧二次底渣的晶体结构未发生明显变化。此外，由于经过了破碎，垃圾焚烧二次底渣的颗粒物理特性发生明显变化，其中小于0.075mm的颗粒(泥)含量明显增加，颗粒级配不良。
垃圾焚烧二次底渣具有一定的胶凝活性，例如某一批次垃圾焚烧二次底渣的XRF测试结果如下：Na2O 4.20％，MgO 4.56％，Al2O3 9.33％，SiO2 43.73％，SiO3 0.43％，K2O1.31％，CaO 15.89％，TiO2 0.74％，Fe2O3 3.40％，总计83.59％。但是垃圾焚烧二次底渣中含有一定量的金属铝，当垃圾焚烧二次底渣与水泥等常规材料复合使用时，金属铝在碱性环境下反应生成氢气，将会破坏胶凝材料的整体性。
现有技术仅仅局限于对城乡生活垃圾焚烧底渣的利用处理方法进行研究，而未对垃圾焚烧二次底渣的利用处理方法进行研究，且技术方案存在一定缺陷。例如CN114180864B公开了一种可控性低强度材料及其制备方法，可控性低强度材料的原料包括固体原料、碱性激发剂和水；所述固体原料具体包括以下重量份组分：垃圾焚烧底渣60～75份；粉煤灰10～20份；粒化高炉矿渣粉5～15份；熟石灰粉5～10份；所述碱性激发剂包括NaOH溶液和工业水玻璃。该技术方案需要使用到具有强腐蚀性的NaOH溶液，在某个实施例中，NaOH溶液的浓度为10mol/L，存在明显的操作危险性。CN114149202A公开了一种高含水率疏浚淤泥固化剂及其制备方法与应用，其中固化剂的原料包括工业钢渣、垃圾焚烧底渣混合物、磷酸钠、秸秆灰和石灰；制备时，将垃圾焚烧底渣与垃圾焚烧底渣磨细粉混合获得垃圾焚烧底渣混合物，将秸秆灰和工业钢渣混合球磨获得秸秆灰磨细粉和工业钢渣磨细粉的混合物，最后将各原料按配比混合制得固化剂。该技术方案得到的固化淤泥的强度只有50～100kPa，强度很低。CN110228973A公开了一种城市生活垃圾焚烧底渣再生砂浆制备方法，包括如下步骤：将生活垃圾焚烧底渣烘干；破碎底渣，去除铁粉；分离筛选粒径1～5mm的废渣颗粒，作为再生骨料沙；筛选粒径<5mm的废渣颗粒，加入激发剂进行研磨，获得再生微粉。将称量好的再生微粉、水泥、再生骨料沙倒入搅拌机中搅拌，再将称量的减水剂、增粘剂和水共同均匀拌合后加入搅拌机中搅拌，得到湿拌砂浆。与常规水泥砂浆试件相比，该技术方案的水泥用量未明显降低，但外加剂用量明显增大，虽然起到固废利用的效果，但成本不降反升。CN113998910A公开了一种用城市生活垃圾焚烧底渣取代部分粘土煅烧水泥熟料及其制备方法，所述水泥的生料采用城市生活垃圾焚烧底渣取代部分粘土配制，所述生料的原料以质量分数计包括以下组分：石灰石：87.0-92.0％，粘土：3.0-6.5％，城市生活垃圾焚烧底渣：1.0-4.0％，有色金属灰渣：2.0-5.0％。该技术方案将垃圾焚烧底渣替代粘土用于制备水泥熟料，进行煅烧处理，相对用量较小，难以达到降本增效的作用，且垃圾焚烧底渣本身就是高温焚烧的产物，再次进行煅烧处理的作用不明显。
综上所述，现有技术公开的对垃圾焚烧底渣的利用处理方法存在一定技术缺陷且不适用于软土固化剂制备，现有技术也未公开将垃圾焚烧二次底渣用于软土固化剂的研究，为此，本发明提供了一种基于垃圾焚烧二次底渣的软土固化剂及其制备方法与应用。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供了一种基于垃圾焚烧二次底渣的软土固化剂及其制备方法与应用，所述软土固化剂按照质量份计包括：垃圾焚烧二次底渣粉末10-40份，水泥25-70份，矿渣10-25份，粉煤灰0-15份，硅灰0-5份，石膏0-10份，粉体早强剂0.5-3份。本发明所述软土固化剂基于垃圾焚烧二次底渣配制得到，在各组分的协同作用下，具有较高的无侧限抗压强度，固化土的7天无侧限抗压强度为0.6-1.2MPa，固化土的28天无侧限抗压强度为1.06-1.99MPa，而且，本发明所述软土固化剂实现了对垃圾焚烧二次底渣的高值化利用，降低了软土固化剂的成本。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的目的之一在于提供一种基于垃圾焚烧二次底渣的软土固化剂，所述软土固化剂按照质量份计包括：垃圾焚烧二次底渣粉末10-40份，水泥25-70份，矿渣10-25份，粉煤灰0-15份，硅灰0-5份，石膏0-10份，粉体早强剂0.5-3份。
本发明所述软土固化剂基于垃圾焚烧二次底渣配制得到，在各组分的协同作用下，具有较高的无侧限抗压强度，固化土的7天无侧限抗压强度为0.6-1.2MPa，固化土的28天无侧限抗压强度为1.06-1.99MPa，而且，本发明所述软土固化剂实现了对垃圾焚烧二次底渣的高值化利用，降低了软土固化剂的成本。
本发明所述软土固化剂按照质量份计，包括垃圾焚烧二次底渣粉末10-40份，例如10份、15份、20份、25份、30份、35份或40份等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明所述软土固化剂按照质量份计，包括水泥25-70份，例如25份、30份、35份、40份、45份、50份、55份、60份、65份或70份等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明所述软土固化剂按照质量份计，包括矿渣10-25份，例如10份、11份、13份、15份、16份、18份、20份、21份、23份或25份等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明所述软土固化剂按照质量份计，包括粉煤灰0-15份，例如0份、1份、3份、5份、7份、9份、10份、11份、13份或15份等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明所述软土固化剂按照质量份计，包括硅灰0-5份，例如0份、1份、2份、3份、4份或5份等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明所述软土固化剂按照质量份计，包括石膏0-10份，例如0份、1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明所述软土固化剂按照质量份计，包括粉体早强剂0.5-3份，例如0.5份、0.8份、1份、1.3份、1.5份、1.8份、2份、2.3份、2.5份、2.7份或3份等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述软土固化剂按照质量份计还包括：纤维0-1.5份，例如0份、0.1份、0.3份、0.5份、0.7份、0.9份、1份、1.1份、1.3份或1.5份等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
值得说明的是，本发明所述软土固化剂进一步添加纤维，能够有效抑制氢气反应造成的开裂，有利于实现较高的无侧限抗压强度。
优选地，所述纤维包括长度为6±1mm的玄武岩纤维。
作为本发明优选的技术方案，所述垃圾焚烧二次底渣粉末的来源包括：将城乡生活垃圾焚烧底渣经选矿、研磨后得到。
值得说明的是，本发明所述垃圾焚烧二次底渣粉末来源于城乡生活垃圾焚烧底渣，即使城乡生活垃圾焚烧底渣存在少量未焚烧殆尽的生活垃圾，如砖块、玻璃、线头、棉絮、铁丝等，但是在后续研磨过程中同样会变成粉末，而且不会对垃圾焚烧二次底渣粉末的应用造成影响，本领域技术人员可以选择对少量未焚烧殆尽的生活垃圾不进行处理，也可以通过5mm或4.75mm筛进行筛分，取筛余去研磨。
作为本发明优选的技术方案，所述研磨采用卧式球磨机，研磨时间为2-5h，例如2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h或5h等，转速为30-50转/min，例如30转/min、31转/min、33转/min、35转/min、38转/min、40转/min、42转/min、45转/min、46转/min、48转/min或50转/min等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述垃圾焚烧二次底渣粉末的比表面积为350-400m2/kg，例如350m2/kg、355m2/kg、360m2/kg、365m2/kg、370m2/kg、375m2/kg、380m2/kg、385m2/kg、390m2/kg、395m2/kg或400m2/kg等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
值得说明的是，本发明所述垃圾焚烧二次底渣粉末的比表面积为350-400m2/kg，能够充分利用其胶凝活性。
优选地，所述垃圾焚烧二次底渣粉末呈灰色颗粒状，且超过95％的颗粒的粒径小于5mm。
作为本发明优选的技术方案，所述水泥为普通硅酸盐水泥，且强度等级在42.5以上，即，水泥等级可以为42.5、42.5R、52.5、52.5R四个等级中任意一种。
值得说明的是，硅酸盐水泥水泥还包括复合硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥等品种，但其混合掺料(如矿渣、粉煤灰)的总掺量较高，按质量百分比计高于20％，不利于本发明提供的软土固化剂各组分配比的控制。因此，本发明所述水泥为普通硅酸盐水泥。
作为本发明优选的技术方案，所述矿渣的等级不低于S95。
值得说明的是，矿渣微粉根据活性指数的不同，可以分为S75、S95和S105三个等级，数字越大，级别越高，代表它的活性越好，当做胶凝材料使用时强度越好。目前国内在矿粉的使用上有一定的地域差异，不过大部分地区使用的都是S95级的矿粉，也就是我们俗称的“95粉”，一些海洋工程使用的是高级别的矿粉配置高性能混凝土，掺入矿渣微粉改善混凝土的孔结构，提高混凝土的抗氯离子的渗透性，具有优异的耐久性能。
作为本发明优选的技术方案，所述粉煤灰包括一级粉煤灰。
值得说明的是，粉煤灰是燃烧煤炭时产生的一种固体残渣，一般分为一级、二级和三级。三种级别的粉煤灰有许多不同之处，从物理性质到化学属性都存在差异。一级粉煤灰的颜色较浅，一般为灰白色或浅灰色，并且表面不光滑。一级粉煤灰的主要成分是氧化硅和氧化铝，这些成分意味着一级粉煤灰的硬度较高，可以被用来制造混凝土。现在一级粉煤灰主要用于生产混凝土，其硬度比较高、胶凝活性较高，同时也可以提高高强度混凝土的抗侵蚀性能。
作为本发明优选的技术方案，所述硅灰中SiO2含量≥97wt％。
作为本发明优选的技术方案，所述石膏包括熟石膏粉。
作为本发明优选的技术方案，所述粉体早强剂包括无水硫酸钠。
本发明的目的之二在于提供一种基于垃圾焚烧二次底渣的软土固化剂的制备方法，所述制备方法包括：按照目的之一所述软土固化剂的配方将各组分干燥后混合均匀。
本发明的目的之三在于提供一种基于垃圾焚烧二次底渣的软土固化剂的应用，将目的之一所述软土固化剂应用于软土固化处理中，尤其适用于软塑状态的软土地基加固。
作为本发明优选的技术方案，所述软土固化剂的添加量为软土质量的10-20％，例如10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％或20％等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
值得说明的是，本发明所述软土固化剂在应用的时候，先将软土固化剂加水搅拌均匀，然后再和软土进行搅拌混合，属于常见的土壤加固方式，此处不再赘述。
值得说明的是，为了达到较好的固化效果，本发明所述软土固化剂与水、软土的新鲜拌合物往往具有一定的流动性，即具有较高的含水率，故在凝结硬化后，水造成的孔隙较多，氢气造成的孔隙占比降低，金属铝的影响降低。同时，被固化的土体受到很强的侧向约束作用，少量开裂对其抗压强度影响不大。
与现有技术方案相比，本发明至少具有以下有益效果：
(1)本发明所述软土固化剂基于垃圾焚烧二次底渣配制得到，在各组分的协同作用下，具有较高的无侧限抗压强度，固化土的7天无侧限抗压强度为0.6-1.2MPa，固化土的28天无侧限抗压强度为1.06-1.99MPa；
(2)本发明所述软土固化剂实现了对垃圾焚烧二次底渣的高值化利用，降低了软土固化剂的成本；
(3)本发明所述软土固化剂使得固化土的目标强度达到1-2MPa即可，不像混凝土的目标强度(30-50MPa)要求那么高，因而可以使用较多的垃圾焚烧二次底渣，进而推进固废物的资源化利用。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供了一种基于垃圾焚烧二次底渣的软土固化剂，所述软土固化剂按照质量份计包括：垃圾焚烧二次底渣粉末40份，水泥40份，矿渣10份，粉煤灰3.33份，硅灰3.33份，石膏2份，粉体早强剂(无水硫酸钠)1.33份，纤维1.5份；
其中，所述垃圾焚烧二次底渣粉末的来源包括：将城乡生活垃圾焚烧底渣经选矿、研磨后得到，所述研磨采用卧式球磨机，研磨时间为5h，转速为50转/min，所述垃圾焚烧二次底渣粉末的比表面积为400m2/kg，所述垃圾焚烧二次底渣粉末呈灰色颗粒状，且超过95％的颗粒的粒径小于5mm；所述水泥为普通硅酸盐水泥，且强度等级为42.5；所述矿渣选用S95等级矿渣；所述粉煤灰包括一级粉煤灰；所述硅灰中SiO2含量≥97wt％；所述石膏包括熟石膏粉；纤维为长度6±1mm的玄武岩纤维。
将本实施例所述软土固化剂对来自广州市南沙区某项目一号基坑的软土进行固化，所述软土固化剂的添加量为软土质量的20％，软土的含水率为40％，固化土的7天无侧限抗压强度为0.65MPa，固化土的28天无侧限抗压强度为1.26MPa。
实施例2
本实施例提供了一种基于垃圾焚烧二次底渣的软土固化剂，所述软土固化剂按照质量份计包括：垃圾焚烧二次底渣粉末30份，水泥45份，矿渣25份，粉煤灰8.66份，粉体早强剂(无水硫酸钠)1.33份，纤维0.5份；
其中，所述垃圾焚烧二次底渣粉末的来源包括：将城乡生活垃圾焚烧底渣经选矿、研磨后得到，所述研磨采用卧式球磨机，研磨时间为3h，转速为40转/min，所述垃圾焚烧二次底渣粉末的比表面积为380m2/kg，所述垃圾焚烧二次底渣粉末呈灰色颗粒状，且超过95％的颗粒的粒径小于5mm；所述水泥为普通硅酸盐水泥，且强度等级为42.5；所述矿渣选用S95等级矿渣；所述粉煤灰包括一级粉煤灰；纤维为长度6±1mm的玄武岩纤维。
将本实施例所述软土固化剂对来自广州市南沙区某项目二号基坑的软土进行固化，所述软土固化剂的添加量为软土质量的15％，软土呈软塑状态，固化土的7天无侧限抗压强度为0.72MPa，固化土的28天无侧限抗压强度1.49MPa。
实施例3
本实施例提供了一种基于垃圾焚烧二次底渣的软土固化剂，所述软土固化剂按照质量份计包括：垃圾焚烧二次底渣粉末10份，水泥70份，矿渣10份，硅灰5份，石膏5份，粉体早强剂(无水硫酸钠)3份；
其中，所述垃圾焚烧二次底渣粉末的来源包括：将城乡生活垃圾焚烧底渣经选矿、研磨后得到，所述研磨采用卧式球磨机，研磨时间为2h，转速为30转/min，所述垃圾焚烧二次底渣粉末的比表面积为350m2/kg，所述垃圾焚烧二次底渣粉末呈灰色颗粒状，且超过95％的颗粒的粒径小于5mm；所述水泥为普通硅酸盐水泥，且强度等级为42.5；所述矿渣选用S95等级矿渣；所述硅灰中SiO2含量≥97wt％；所述石膏包括熟石膏粉。
将本实施例所述软土固化剂对来自广州市南沙区某项目三号基坑的软土进行固化，所述软土固化剂的添加量为软土质量的15％，软土的含水率为53.6％，固化土的7天无侧限抗压强度为1.20MPa，固化土的28天无侧限抗压强度为1.99MPa。
实施例4
本实施例提供了一种基于垃圾焚烧二次底渣的软土固化剂，所述软土固化剂按照质量份计包括：垃圾焚烧二次底渣粉末28.5份，水泥25份，矿渣25份，粉煤灰8.17份，硅灰4.33份，石膏10份，粉体早强剂(无水硫酸钠)0.5份，纤维1.5份；
其中，所述垃圾焚烧二次底渣粉末的来源包括：将城乡生活垃圾焚烧底渣经选矿、研磨后得到，所述研磨采用卧式球磨机，研磨时间为5h，转速为50转/min，所述垃圾焚烧二次底渣粉末的比表面积为400m2/kg，所述垃圾焚烧二次底渣粉末呈灰色颗粒状，且超过95％的颗粒的粒径小于5mm；所述水泥为普通硅酸盐水泥，且强度等级为42.5；所述矿渣选用S95等级矿渣；所述粉煤灰包括一级粉煤灰；纤维为长度6±1mm的玄武岩纤维。
将本实施例所述软土固化剂对来自广州市南沙区某项目四号基坑的软土进行固化，所述软土固化剂的添加量为软土质量的20％，软土呈软塑状态，固化土的7天无侧限抗压强度为0.60MPa，固化土的28天无侧限抗压强度1.06MPa。
实施例5
本实施例提供了一种基于垃圾焚烧二次底渣的软土固化剂，所述软土固化剂按照质量份计包括：垃圾焚烧二次底渣粉末25份，水泥38份，矿渣20份，粉煤灰15份，硅灰2份，石膏2份，粉体早强剂(无水硫酸钠)1.5份，纤维0.5份；
其中，所述垃圾焚烧二次底渣粉末的来源包括：将城乡生活垃圾焚烧底渣经选矿、研磨后得到，所述研磨采用卧式球磨机，研磨时间为5h，转速为50转/min，所述垃圾焚烧二次底渣粉末的比表面积为400m2/kg，所述垃圾焚烧二次底渣粉末呈灰色颗粒状，且超过95％的颗粒的粒径小于5mm；所述水泥为普通硅酸盐水泥，且强度等级为42.5；所述矿渣选用S95等级矿渣；所述粉煤灰包括一级粉煤灰；纤维为长度6±1mm的玄武岩纤维。
将本实施例所述软土固化剂对来自广州市南沙区某项目五号基坑的软土进行固化，所述软土固化剂的添加量为软土质量的10％，软土含水率为38.6％，固化土的7天无侧限抗压强度为0.74MPa，固化土的28天无侧限抗压强度1.71MPa。
对比例1
本对比例提供了一种软土固化剂，相比于实施例1所述软土固化剂，区别仅在于：直接采用城乡生活垃圾焚烧底渣粉末来替换垃圾焚烧二次底渣粉末；
具体如下：所述软土固化剂按照质量份计包括：城乡生活垃圾焚烧底渣粉末40份，水泥38.5份，矿渣10份，粉煤灰3.33份，硅灰3.33份，石膏2份，粉体早强剂(无水硫酸钠)1.33份，纤维1.5份；
其中，所述城乡生活垃圾焚烧底渣粉末的来源包括：将城乡生活垃圾焚烧底渣直接进行研磨得到，所述城乡生活垃圾焚烧底渣粉末的比表面积为400m2/kg；所述水泥为普通硅酸盐水泥，且强度等级为42.5；所述矿渣选用S95等级矿渣；所述粉煤灰包括一级粉煤灰；所述硅灰中SiO2含量≥97wt％；所述石膏包括熟石膏粉；纤维为长度6±1mm的玄武岩纤维。
对比例2
本对比例提供了一种基于垃圾焚烧二次底渣的软土固化剂，相比于实施例1所述软土固化剂，区别仅在于：垃圾焚烧二次底渣粉末5份。
对比例3
本对比例提供了一种基于垃圾焚烧二次底渣的软土固化剂，相比于实施例1所述软土固化剂，区别仅在于：垃圾焚烧二次底渣粉末45份。
对比例4
本对比例提供了一种基于垃圾焚烧二次底渣的软土固化剂，相比于实施例1所述软土固化剂，区别仅在于：水泥20份。
对比例5
本对比例提供了一种基于垃圾焚烧二次底渣的软土固化剂，相比于实施例1所述软土固化剂，区别仅在于：水泥75份。
对比例6
本对比例提供了一种基于垃圾焚烧二次底渣的软土固化剂，相比于实施例1所述软土固化剂，区别仅在于：矿渣5份。
对比例7
本对比例提供了一种基于垃圾焚烧二次底渣的软土固化剂，相比于实施例1所述软土固化剂，区别仅在于：矿渣30份。
对比例8
本对比例提供了一种基于垃圾焚烧二次底渣的软土固化剂，相比于实施例1所述软土固化剂，区别仅在于：粉煤灰18份。
对比例9
本对比例提供了一种基于垃圾焚烧二次底渣的软土固化剂，相比于实施例1所述软土固化剂，区别仅在于：硅灰6份。
对比例10
本对比例提供了一种基于垃圾焚烧二次底渣的软土固化剂，相比于实施例1所述软土固化剂，区别仅在于：石膏12份。
对比例11
本对比例提供了一种基于垃圾焚烧二次底渣的软土固化剂，相比于实施例1所述软土固化剂，区别仅在于：粉体早强剂0份。
对比例12
本对比例提供了一种基于垃圾焚烧二次底渣的软土固化剂，相比于实施例1所述软土固化剂，区别仅在于：粉体早强剂3.5份。
对比例13
本对比例提供了一种基于垃圾焚烧二次底渣的软土固化剂，相比于实施例1所述软土固化剂，区别仅在于：纤维2份。
采用上述对比例所述软土固化剂对与实施例1相同的软土进行固化，所述软土固化剂的添加量为软土质量的20％，软土的含水率为40％，分别测定固化土的7天无侧限抗压强度以及固化土的28天无侧限抗压强度，具体测定结果见表1。
表1
将实施例1与对比例1进行比较，由于对比例1所述软土固化剂中垃圾焚烧二次底渣粉末改为城乡生活垃圾焚烧底渣粉末，城乡生活垃圾焚烧底渣粉末中贵重金属铝的含量较高，反应生成的氢气含量增加，氢气造成显著贯通裂缝，固化土的无侧限抗压强度降低，难以满足工程的普遍要求。
将实施例1与对比例2、对比例3进行比较，由于对比例2所述软土固化剂中垃圾焚烧二次底渣粉末降至5份，氢气造成的新增裂缝数量较少、影响较小，固化土的无侧限抗压强度提升，但是垃圾焚烧二次底渣的利用率降低，难以达到利用固废、降低成本的目的；由于对比例3所述软土固化剂中垃圾焚烧二次底渣粉末增至45份，氢气造成显著贯通裂缝，固化土的无侧限抗压强度显著降低，难以满足工程的普遍需求。
将实施例1与对比例4、对比例5进行比较，由于对比例4所述软土固化剂中水泥降至20份，胶凝主剂用量过低，其余胶凝材料的活性未能被充分激发，固化土的无侧限抗压强度显著降低；由于对比例5所述软土固化剂中水泥增至75份，胶凝材料主剂用量增大，固化土的无侧限抗压强度增大，但固化土的无侧限抗压强度的增大幅度较小，从降本增效、绿色低碳的角度出发，在满足工程普遍需求的前提下，没必要进一步增大水泥的质量份。
将实施例1与对比例6、对比例7进行比较，由于对比例6所述软土固化剂中矿渣降至5份，固化土新鲜拌合物的工作性能降低，导致内部孔洞增多，固化土的无侧限抗压强度降低，且7天无侧限抗压强度值较难满足工程普遍需求；由于对比例7所述软土固化剂中矿渣增至30份，矿渣胶凝活性不及水泥且需要由水泥激发，固化土的无侧限抗压强度无明显变化，从降本增效的角度出发，没必要进一步增大矿渣的质量份。
将实施例1与对比例8进行比较，由于对比例8所述软土固化剂中粉煤灰增至18份，粉煤灰早期活性较低，在氢气的作用下，过高的粉煤灰含量致使固化土早期胶结体的完整性降低，固化土的无侧限抗压强度降低，且7天无侧限抗压强度值难以满足工程普遍需求。
将实施例1与对比例9进行比较，由于对比例9所述软土固化剂中硅灰增至6份，硅灰可填充固化土孔隙但其胶凝活性较差，固化土的7天无侧限抗压强度未出现明显变化，但28天无侧限抗压强度降低，从降本增效的角度出发，不需要进一步增大硅灰的质量份。
将实施例1与对比例10进行比较，由于对比例10所述软土固化剂中石膏增至12份，石膏降低水泥的早期反应速率，且反应后体积膨胀，在已经硬化的固化土中进一步造成膨胀开裂，固化土的无侧限抗压强度显著降低，难以满足工程普遍需求。
将实施例1与对比例11、对比例12进行比较，由于对比例11所述软土固化剂中粉体早强剂降至0份，胶凝材料早期反应速率慢，金属铝充分反应，在氢气的作用下，土体、胶凝产物、纤维之间的胶结程度差，固化土的无侧限抗压强度显著降低，难以满足工程的普遍需求；由于对比例12所述软土固化剂中粉体早强剂增至3.5份，胶凝材料早期反应速率未能进一步显著增长，固化土的无侧限抗压强度未出现明显变化，从降本增效的角度出发，不需要进一步增大粉体早强剂的质量份。
将实施例1与对比例13进行比较，由于对比例13所述软土固化剂中纤维增至2份，纤维在固化土中未能分散均匀，出现团聚现象，固化土的无侧限抗压强度未出现明显变化，从降本增效的角度出发，不需要进一步增大纤维的质量份。
本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (8)
1.一种基于垃圾焚烧二次底渣的软土固化剂，其特征在于，所述软土固化剂按照质量份计包括：垃圾焚烧二次底渣粉末10-40份，水泥25-70份，矿渣10-25份，粉煤灰0-15份，硅灰0-5份，石膏0-10份，粉体早强剂0.5-3份；
所述垃圾焚烧二次底渣粉末的来源包括：将城乡生活垃圾焚烧底渣经选矿、研磨后得到；所述垃圾焚烧二次底渣粉末的比表面积为350-400m2/kg。
2.根据权利要求1所述的基于垃圾焚烧二次底渣的软土固化剂，其特征在于，所述软土固化剂按照质量份计还包括：纤维0-1.5份。
3.根据权利要求1或2所述的基于垃圾焚烧二次底渣的软土固化剂，其特征在于，所述水泥为普通硅酸盐水泥，且强度等级在42.5以上。
4.根据权利要求1或2所述的基于垃圾焚烧二次底渣的软土固化剂，其特征在于，所述矿渣的等级不低于S95。
5.根据权利要求1或2所述的基于垃圾焚烧二次底渣的软土固化剂，其特征在于，所述粉煤灰包括一级粉煤灰。
6.根据权利要求1或2所述的基于垃圾焚烧二次底渣的软土固化剂，其特征在于，所述粉体早强剂包括无水硫酸钠。
7.一种基于垃圾焚烧二次底渣的软土固化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：按照权利要求1-6任一项所述软土固化剂的配方将各组分干燥后混合均匀。
8.一种基于垃圾焚烧二次底渣的软土固化剂的应用，其特征在于，将权利要求1-6任一项所述软土固化剂应用于软土固化处理中，所述软土固化剂的添加量为软土质量的10-20%。
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