專利名稱：淤泥質(zhì)土復(fù)合固化劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種用于淤泥質(zhì)土固化的材料，尤其適用于高含水量和高有機(jī)質(zhì)含量的淤泥質(zhì)土的固化處理。
背景技術(shù)：
固化土是在土體中加入外加劑，能夠與土發(fā)生一系列物理、化學(xué)反應(yīng)，使土固化，改善土的物理、力學(xué)性質(zhì)，減小土的水敏感性和提高土的水穩(wěn)性。其適用范圍廣、性能優(yōu)越，適用于各類地基土的加固；固化土強(qiáng)度可以調(diào)整，能滿足不同工程要求；加固土早期強(qiáng)度高，有利于加快施工進(jìn)度；就地取材，減少砂石采用量，減少環(huán)境破壞等。
近30年來，土壤固化劑在國外逐漸得到了越來越廣泛的應(yīng)用。一方面，通過攪拌混合對江河、湖泊、海灣等疏浚淤泥進(jìn)行固化處理，將其固化后轉(zhuǎn)化為土工材料進(jìn)行再生利用，既節(jié)約基金，又解決廢棄淤泥占用土地資源和污染環(huán)境的問題；另一方面，通過深層攪拌法對房基、路基等進(jìn)行加固處理，提高地基承載力。目前，土壤固化劑的應(yīng)用技術(shù)在國外發(fā)展較快，在美、日、澳、韓、德、加拿大、南非等國的大中型工程(包括鐵路及高速鐵路、機(jī)場、高速公路及低等級和非等級公路、水利工程、港口、市政建設(shè)、環(huán)境保護(hù)等)中得到了大量運用，已形成相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)業(yè)規(guī)模，取得了極大的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益和生態(tài)效益。
我國東南沿海和部分內(nèi)陸城市如昆明、武漢分布有大量軟土地基，其中大部分是泥炭土、塘河淤泥、酸性土等高有機(jī)質(zhì)含量的土。而在這樣的軟土地區(qū)進(jìn)行眾多工程的建設(shè)，即使增加水泥摻量，固化效果也難以滿足工程要求，從而導(dǎo)致地基處理費用大大提高。另外，為了改善湖泊的水質(zhì)問題、保證河道正常的泄洪能力和內(nèi)陸航道的暢通，我國每年都開展大規(guī)模的湖泊疏浚、清淤工程，從而產(chǎn)生大量的工程淤泥。近期隨著我國南水北調(diào)東線工程的啟動，也涉及到許多河道清淤產(chǎn)生大量淤泥的問題。未來十年，水利、海洋工程中處理大量的疏浚泥將成為難以回避的現(xiàn)實。因此，在吸收國外經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，針對我國淤泥質(zhì)土的特點開發(fā)成本較低、性能優(yōu)越和施工方便的土壤固化劑將有重要的現(xiàn)實意義。
目前國內(nèi)主要沿用水泥、石灰、粉煤灰或者這些材料的簡單混合物作為固化材料，此類傳統(tǒng)的固化材料一般都早期強(qiáng)度不高、強(qiáng)度的調(diào)節(jié)范圍小，水穩(wěn)性差。雖然國內(nèi)也有新的土壤固化劑的相關(guān)報道，現(xiàn)有的固化劑大都無法處理高含水量和高有機(jī)質(zhì)含量的酸性淤泥質(zhì)土。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供價格便宜、性能優(yōu)越，能在我國沿海淤泥質(zhì)土地基以及疏浚淤泥的處理中得到應(yīng)用的一種淤泥質(zhì)土復(fù)合固化劑。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是本發(fā)明以普通硅酸鹽水泥為膠凝性材料，配以堿性激發(fā)組分、膨脹組分和表面活性劑混合而成，堿性激發(fā)組分選用生石灰、水玻璃、氫氧化鈉；膨脹組分選用石膏；表面活性劑選用三乙醇胺、FDN。各組分按質(zhì)量百分比為成分 質(zhì)量組成％水泥12～18石膏4～5生石灰 2～3水玻璃 6～8氫氧化鈉0.4～0.6三乙醇胺0.03～0.05高效減水劑FDN 1.5～2.5其中水泥摻量是指水泥的質(zhì)量與淤泥質(zhì)土質(zhì)量的百分比，而其它添加劑的百分比是與水泥質(zhì)量的百分比。
由于在分析淤泥質(zhì)土特點的基礎(chǔ)上，分別從添加膨脹組分、提高早期強(qiáng)度、提高土壤PH值、調(diào)節(jié)水泥離子和粘土顆粒的活性的角度選擇固化材料，充分發(fā)揮各組分的作用效應(yīng)，實現(xiàn)淤泥質(zhì)土的固化。
本發(fā)明具有的有益效果是淤泥質(zhì)土復(fù)合固化劑具有的早期強(qiáng)度高、后期強(qiáng)度穩(wěn)定、水穩(wěn)性好、抗凍性能好等優(yōu)點，可將廢棄的疏浚淤泥質(zhì)土固化為路基填土等性能穩(wěn)定的建筑材料，也可以在淤泥質(zhì)土場地通過深層攪拌法生成復(fù)合地基。
具體實施例方式
實施例1土壤選用淤泥質(zhì)土，其性能指標(biāo)見表1和表2。
表1 土樣的物理力學(xué)指標(biāo)

表2 土樣的主要化學(xué)組成及PH值

表3

在試驗前，去除土樣雜質(zhì)，稱取600g土樣，按表3的配比添加固化材料，將混合物攪拌均勻制成3個Ф39.1×80mm的圓柱體平行試樣，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，其7天的平均強(qiáng)度可達(dá)0.890MPa，60天的平均強(qiáng)度可達(dá)1.680MPa。
實施例2表4

在試驗前，去除土樣雜質(zhì)，稱取600g土樣，按表4的配比添加固化材料，將混合物攪拌均勻制成3個Ф39.1×80mm的圓柱體平行試樣，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，其7天的平均強(qiáng)度可達(dá)1.046MPa，60天的平均強(qiáng)度可達(dá)2.000MPa。
實施例3表5

在試驗前，去除土樣雜質(zhì)，稱取600g土樣，按表5的配比添加固化材料，將混合物攪拌均勻制成3個Ф39.1×80mm的圓柱體平行試樣，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，其7天的平均強(qiáng)度可達(dá)1.115MPa，60天的平均強(qiáng)度可達(dá)2.500MPa。
實施例4表6

在試驗前，去除土樣雜質(zhì)，稱取600g土樣，按表6的配比添加固化材料，將混合物攪拌均勻制成3個Ф39.1×80mm的圓柱體平行試樣，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，其7天的平均強(qiáng)度可達(dá)1.080MPa，60天的平均強(qiáng)度可達(dá)2.300MPa。
實施例5表7

在試驗前，去除土樣雜質(zhì)，稱取600g土樣，按表7的配比添加固化材料，將混合物攪拌均勻制成3個Ф39.1×80mm的圓柱體平行試樣，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，其7天的平均強(qiáng)度可達(dá)1.120MPa，60天的平均強(qiáng)度可達(dá)2.400MPa。
權(quán)利要求
1.一種淤泥質(zhì)土復(fù)合固化劑，其特征在于以硅酸鹽水泥為膠凝性材料，配以堿性激發(fā)組分、膨脹組分和表面活性劑混合而成。堿性激發(fā)組分選用生石灰、水玻璃、氫氧化鈉；膨脹組分選用生石膏；表面活性劑選用三乙醇胺、高效減水劑FDN；各組分按質(zhì)量百分比為成分質(zhì)量組成％水泥 12～18石膏 4～5生石灰2～3水玻璃6～8氫氧化鈉 0.4～0.6三乙醇胺 0.03～0.05高效減水劑FDN 1.5～2.5其中水泥摻量是指水泥的質(zhì)量與淤泥質(zhì)土質(zhì)量的百分比，而其它添加劑的百分比是與水泥質(zhì)量的百分比。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種淤泥質(zhì)土復(fù)合固化劑。以硅酸鹽水泥為膠凝性材料，配以堿性激發(fā)組分、膨脹組分和表面活性劑混合而成，堿性激發(fā)組分選用生石灰、水玻璃、氫氧化鈉；膨脹組分選用生石膏；表面活性劑選用三乙醇胺、高效減水劑FDN。淤泥質(zhì)土復(fù)合固化劑具有的早期強(qiáng)度高、后期強(qiáng)度穩(wěn)定、水穩(wěn)性好、抗凍性能好等優(yōu)點，可將廢棄的疏浚淤泥質(zhì)土固化為路基填土等性能穩(wěn)定的建筑材料，也可以在淤泥質(zhì)土場地通過深層攪拌法生成復(fù)合地基。
文檔編號E02D3/12GK101081981SQ200710070010
公開日2007年12月5日 申請日期2007年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月13日
發(fā)明者徐日慶, 郭印, 邵玉芳, 劉增永 申請人:浙江大學(xué)