一種城市建設(shè)開挖塑性淤泥改良固化材料及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種城市建設(shè)開挖塑性淤泥改良固化材料及其應(yīng)用，塑性淤泥改良固化材料配方中各組分的質(zhì)量百分比為：石灰30%～60%、礦渣15%～35%、石膏10%～30%、水泥5%～10%、活性氧化鋁5%～25%、添加劑0.5%～3%。將塑性淤泥改良固化材料按占淤泥干質(zhì)量15%～25%的比例加入淤泥中攪拌均勻，固化3天～14天后的淤泥直接作為鐵路填筑路基的基床以下部位或基床底層的填料。經(jīng)過本發(fā)明改良固化后的淤泥具有以下優(yōu)點(diǎn)：使淤泥迅速砂化、顆粒化，有利于風(fēng)干降低淤泥含水率至最優(yōu)含水率附近，便于碾壓至盡可能高的壓實(shí)度，相應(yīng)地提高其力學(xué)性能，后期強(qiáng)度大幅提高、不開裂、壓縮性小、耐久性好。經(jīng)過改良后的淤泥可填筑鐵路路基的“基床以下部位”或“基床底層”。
【專利說明】一種城市建設(shè)開挖塑性淤泥改良固化材料及其應(yīng)用
[0001]本發(fā)明涉及濱海城市軌道交通工程領(lǐng)域，具體涉及到一種城市建設(shè)開挖塑性淤泥改良固化材料及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]在濱海城市軌道交通工程將開挖出大量的淤泥，這些淤泥為海相、沖湖相的粘土、淤泥質(zhì)粘土、淤泥、粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土夾粉砂，呈流塑或軟塑狀態(tài)，并且具有含水率高、粘粒含量高、有機(jī)質(zhì)含量高、壓縮性大的特點(diǎn)，其工程特性惡劣、無法作為工程填料直接使用，不得不棄置，大量的淤泥因無法安全處置或有效地資源化利用而成為公害，與此同時(shí)城市軌道交通工程又需要外購(gòu)大量的填料填筑路基及站場(chǎng)等。
[0003]如果能將這些開挖淤泥進(jìn)行改良改性再資源化重新利用到城市軌道交通工程中具將有重大的意義。目前，大規(guī)模資源化、工程化利用這些淤泥又受制于現(xiàn)有的技術(shù)能力，現(xiàn)有的固化劑對(duì)此類淤泥固化技術(shù)存在著產(chǎn)量低、污染環(huán)境、改良土性能不佳、造價(jià)高等諸多不足，致使本工程開挖出來的淤泥的工程化利用難以實(shí)現(xiàn)。
[0004]這些淤泥大致可以分為兩大類:其一為C組料，可以作為鐵路填料，但因其含水率太高，不利于碾壓密實(shí)，所以必須降低含水率得以合理利用；其二為D組料，需要改良后才能用于鐵路填筑。這類D組料含水率很高，即使慘入膠凝固化材料其含水率仍然高于最優(yōu)含水率而無法碾壓，若直接澆筑成型其固化體將嚴(yán)重開裂而失去試用價(jià)值。所以對(duì)于這類高含水率的D組料的改良應(yīng)用一般是慘入改良固化材料后翻曬一段時(shí)間待混合料的含水率接近其最優(yōu)含水率時(shí)碾壓以獲得高的密實(shí)度，相應(yīng)的提高固化體的強(qiáng)度、K3tl等性能?，F(xiàn)有的改良固化材料改良此類D組料時(shí)，在混合料翻曬降低含水率的過程中，改良固結(jié)材料的活性將喪失，碾壓密實(shí)后的固化體的基本無強(qiáng)度，難以滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種城市建設(shè)開挖塑性淤泥改良固化材料，添加到淤泥中，經(jīng)過配套研制的裝備、工藝處理后的淤泥可以實(shí)現(xiàn)工程化利用一將淤泥改良固化用于城市軌道交通工程填筑路基、基床底層及站場(chǎng)填料。
[0006]本發(fā)明公開一種城市建設(shè)開挖塑性淤泥改良固化材料，所述的城市建設(shè)開挖塑性淤泥改良固化材料配方中各組分的質(zhì)量百分比為:
[0007]石灰30%~60%
礦渣15%~ 35%
石膏10%~30%
水泥5%~10%
活性氧化鋁5%~25%
添加劑0.5% ~ 3%,將上述組分混合均勻而得。
[0008]所述的水泥為42.5級(jí)以上普通硅酸鹽水泥。
[0009]所述的所述的活性氧化鋁為粉狀物。
[0010]所述的礦渣為粒化高爐礦渣。
[0011]所述的添加劑為硫酸鹽、碳酸鹽、堿中一種或二種以上組合后的混合物。
[0012]將塑性淤泥改良固化材料按占淤泥干質(zhì)量15%~25%的比例加入淤泥中攪拌均勻，固化3天~14天后的淤泥直接作為鐵路填筑路基或基床底層的填料。
[0013]本發(fā)明公開的 一種城市建設(shè)開挖塑性淤泥改良固化材料中的石灰組分的主要作用是:一是具有強(qiáng)吸水性，可以顯著降低淤泥改良固化初期的含水率；二是氧化鈣吸收淤泥中自由水生成氫氧化鈣，為淤泥的固化反應(yīng)提供一個(gè)堿性的反應(yīng)環(huán)境，有利于固化反應(yīng)的發(fā)生。
[0014]本發(fā)明公開的一種城市建設(shè)開挖塑性淤泥改良固化材料中的水泥組分的作用:是經(jīng)水化反應(yīng)生成水化硅酸鈣，對(duì)淤泥顆粒產(chǎn)生膠結(jié)作用，使淤泥產(chǎn)生強(qiáng)度。
[0015]本發(fā)明公開的一種城市建設(shè)開挖塑性淤泥改良固化材料的活性氧化鋁組分的作用是快速凝固作用，提高淤泥改良固化早期的強(qiáng)度。
[0016]本發(fā)明公開的一種城市建設(shè)開挖塑性淤泥改良固化材料中的石膏組分的作用是和活性氧化鋁、石灰共同作用與淤泥生成高含結(jié)晶水礦物晶體，通過水化反應(yīng)快速降低混合料當(dāng)時(shí)的含水率并使其砂化、顆?；?，便于后續(xù)的風(fēng)干，降低含水率，便于碾壓密實(shí)，同時(shí)其膠結(jié)作用使改良固化后的淤泥具有穩(wěn)定的強(qiáng)度。
[0017]本發(fā)明公開的一種城市建設(shè)開挖塑性淤泥改良固化材料中的添加劑的作用為能激發(fā)改良固化劑其他組分中的活性成分。
[0018]本發(fā)明公開的一種城市建設(shè)開挖塑性淤泥改良固化材料中的礦渣具有低活性、前期無強(qiáng)度的特點(diǎn)。若塑性淤泥改良固化材料混合后成型早，則礦渣可以繼續(xù)提高固化強(qiáng)度；如果因?yàn)榛旌狭闲枰瓡窠档秃驶蚱渌┕ぴ?沒有填筑部位或者下雨無法施工等)，混合料需延遲較長(zhǎng)時(shí)間才能碾壓成型，則其會(huì)在其他組分生成的環(huán)境中繼續(xù)水化形成膠結(jié)物，使固化體具有較高的后期強(qiáng)度及耐水性，為前期提供較為寬裕的施工時(shí)間。
[0019]本發(fā)明公開的一種城市建設(shè)開挖塑性淤泥改良固化材料及其應(yīng)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0020]1、淤泥與塑性淤泥改良固化材料容易拌和均勻；
[0021]2、淤泥與塑性淤泥改良固化材料的混合料能迅速砂化、顆?；⒑誓芸焖俳档椭磷顑?yōu)含水率附近而利于碾壓密實(shí)；[0022]3、采用本發(fā)明提供的一種城市建設(shè)開挖塑性淤泥改良固化材料進(jìn)行施工時(shí)，翻曬降低含水率，攤鋪、碾壓允許有更寬裕的施工時(shí)間而不影響質(zhì)量?；旌狭峡裳舆t成型的時(shí)間長(zhǎng):冬季低溫時(shí)可延遲7天~14天成型、夏季高溫時(shí)可延遲5天~7天成型；期間含水率自然下降至可直接攤鋪碾壓密實(shí)的范圍；碾壓成型后:壓實(shí)度可達(dá)0.90及0.93以上，K3tl及無側(cè)限抗壓強(qiáng)度等技術(shù)指標(biāo)滿足鐵路路基的“基床以下部位”及“基床底層”的技術(shù)要求；
[0023]4、經(jīng)過改良固化后的淤泥成型后具有“早期強(qiáng)度高、后期強(qiáng)度大幅提高、不開裂、壓縮性小、耐久性好”的優(yōu)點(diǎn)；
[0024]5、經(jīng)過改良固化后的淤泥可以填筑鐵路路基的“基床以下部位”及“基床底層”。避免了因無法安全處置或有效地資源化利用而成為公害。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為輕紡城改良混合料擊實(shí)曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解下述【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。
[0027]實(shí)施例1
[0028]一種城市建設(shè)開挖塑性淤泥改良固化材料其組分(質(zhì)量百分比)為:石灰42%，礦渣24%，石膏18%，42.5級(jí)以上普通硅酸鹽水泥6%，活性氧化鋁7%，硫酸鈉3%。
[0029]實(shí)施例2
[0030]一種城市建設(shè)開挖塑性淤泥改良固化材料其組分(質(zhì)量百分比)為:石灰30%，礦渣35%，石膏10%，42.5級(jí)以上普通硅酸鹽水泥10%，活性氧化鋁14.5%，碳酸鈉0.5%。
[0031]實(shí)施例3
[0032]一種城市建設(shè)開挖塑性淤泥改良固化材料其組分(質(zhì)量百分比)為:石灰60%，礦渣15%，石膏10%，42.5級(jí)以上普通硅酸鹽水泥5%，活性氧化鋁8%，氫氧化鈣2%。
[0033]實(shí)施例4
[0034]一種城市建設(shè)開挖塑性淤泥改良固化材料其組分(質(zhì)量百分比)為:石灰37%，礦渣20%，石膏20%，42.5級(jí)以上普通硅酸鹽水泥8%，活性氧化鋁13%，硫酸鈣、碳酸鈉各1%。
[0035]應(yīng)用實(shí)施例
[0036]用本發(fā)明實(shí)施例1的產(chǎn)品對(duì)城市建設(shè)開挖塑性淤泥進(jìn)行改良固化的實(shí)例如下:每噸淤泥加入本發(fā)明實(shí)施例1的產(chǎn)品占淤泥干質(zhì)量16%的比例，測(cè)得相關(guān)指標(biāo)變化情況見表3-7，實(shí)驗(yàn)選用的淤泥為寧波市軌道交通開挖出的淤泥，其兩個(gè)地區(qū)的淤泥的天然物理指標(biāo)見表1-2:
[0037]表1寧波兩個(gè)地區(qū)淤泥的基本物理指標(biāo)
[0038]
【權(quán)利要求】
1.一種城市建設(shè)開挖塑性淤泥改良固化材料，其特征在于:所述的城市建設(shè)開挖塑性淤泥固化材料配方中各組分的質(zhì)量百分比為: 石灰jU/~6U/, 礦渣15%~ 35% 石膏10%~30% 水泥5%~10% 活性氧化鋁5°/。~25%添加劑0.5% ~ 3%,將上述組分混合均勻而得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城市建設(shè)開挖塑性淤泥改良固化材料，其特征在于:所述的水泥為42.5級(jí)以上普通硅酸鹽水泥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城市建設(shè)開挖塑性淤泥改良固化材料，其特征在于:所述的活性氧化鋁為粉狀物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城市建設(shè)開挖塑性淤泥改良固化材料，其特征在于:所述的礦渣是?；郀t礦渣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城市建設(shè)開挖塑性淤泥改良固化材料，其特征在于:所述的添加劑為硫酸鹽、碳酸鹽、堿中一種或二種以上組合后的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1一 5之一所述的一種城市建設(shè)開挖塑性淤泥改良固化材料的應(yīng)用，其特征在于:將塑性淤泥改良固化材料按占`淤泥干質(zhì)量15%~25%的比例加入淤泥中攪拌均勻，固化3天~14天后的淤泥直接`作為鐵路填筑路基的基床以下部位或基床底層的填料。
【文檔編號(hào)】C04B26/14GK103613323SQ201310593770
【公開日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月21日
【發(fā)明者】伍秀群, 程潤(rùn)喜, 陳斌, 劉黎慧, 張國(guó)梁, 周小國(guó), 張璠, 趙琴, 張鋒意 申請(qǐng)人:路德環(huán)境科技股份有限公司