一種復(fù)合淤泥固化劑及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種復(fù)合淤泥固化劑及其應(yīng)用，由以下重量份的原料混合制成：水泥8～20份，麥飯石粉5～10份，葉臘石粉2～5份。本發(fā)明的淤泥固化劑中的水泥主要用來提高淤泥的固化強度，麥飯石粉和葉臘石粉可以發(fā)揮其較強的吸水效果，麥飯石粉和葉臘石粉為層狀硅酸鹽礦物，二者協(xié)助發(fā)揮其粘土礦物的特性，可以保證淤泥固化后具有較好的抗沖刷和抗凍融性能，最終達到提高固化淤泥最佳含水率，更好的滿足施工過程中的壓實要求。本發(fā)明開辟了麥飯石和葉臘石在固化劑領(lǐng)域的應(yīng)用，還降低了道路建設(shè)成本。
【專利說明】一種復(fù)合淤泥固化劑及其應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于道路工程材料固化【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的說，是涉及一種新型復(fù)合淤泥固 化劑。

【背景技術(shù)】
[0002] 從上個世紀(jì)九十年代開始，我國城市建設(shè)飛速發(fā)展，公路工程建設(shè)也隨之迅猛增 長。伴隨城市建設(shè)的發(fā)展，環(huán)境污染、資源緊缺問題也相繼出現(xiàn)，尤其是沿海城市濱海新區(qū) 的建設(shè)，清淤工程龐大，大量淤泥質(zhì)軟土地基和淤泥拋填形成的土地非常軟弱，不易利用， 極易造成土地資源的浪費。在公路工程建設(shè)過程中，科研工作者必須不停的探索環(huán)境友好 型的道路工程新材料，開發(fā)低路域生態(tài)損失的新技術(shù)。
[0003] 目前，解決沿海城市濱海新區(qū)的建設(shè)過程中開挖淤泥的較為合適的途徑是將淤泥 用于實體巖土工程中。但是，沿海城市濱海新區(qū)的建設(shè)過程中開挖的淤泥工程性能極差，其 最大缺點是含水率高、滲透性能差、排水固結(jié)緩慢、壓縮性大、強度低，故必須對這些淤泥進 行固化處理，方可進行工程應(yīng)用。淤泥固化處理的基本原理是將固化劑加入到淤泥中，固化 劑與其中的自由水發(fā)生吸附或水化反應(yīng)，生成的水化物由膠凝狀態(tài)逐漸轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的結(jié)晶 體，提高淤泥內(nèi)部的粘聚力，減少淤泥內(nèi)部的壓縮空間，最終增強淤泥的工程性能。淤泥固 化處理處理淤泥量大、時間短，可以將高含水量、低強度的廢棄淤泥轉(zhuǎn)化為工程用土，固化 處理后的淤泥具有高強度、低滲透性的優(yōu)點。
[0004] 淤泥固化劑指在一定條件下能夠直接膠結(jié)淤泥中土壤顆粒表面或能夠與粘土礦 物反應(yīng)生成膠凝物質(zhì)的淤泥硬化材料。近幾十年，國內(nèi)的一些科研機構(gòu)開始研究淤泥固化 齊IJ，并且已經(jīng)取得了很大的成就。水泥、石灰作為常用的淤泥固化劑，在強度提高功能方面 效果良好，但其干縮大、只適用于某些特定淤泥、抗水性能差等，這樣導(dǎo)致固化淤泥含水量 過高，超出最佳含水量，在施工時壓實度不能保證滿足驗收標(biāo)準(zhǔn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有的傳統(tǒng)淤泥固化劑的缺點，提供一 種可提高淤泥的最佳含水率、固化性能較好、固化淤泥土體強度滿足強度和路用性能要求 的復(fù)合淤泥固化劑及其應(yīng)用。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過以下的技術(shù)方案予以實現(xiàn)：
[0007] -種復(fù)合淤泥固化劑，按重量份由以下組分混合制成：
[0008] 水泥 8?20份
[0009] 麥飯石粉 5?10份
[0010] 葉臘石粉 2?5份
[0011] 一種復(fù)合淤泥固化劑，其優(yōu)選配比是按重量份由以下組分混合制成：
[0012] 水泥 10?15份
[0013] 麥飯石粉 5?8份
[0014] 葉臘石粉 2?5份
[0015] 一種復(fù)合淤泥固化劑，其最優(yōu)配比是按重量份由以下組分混合制成：
[0016] 水泥 12份
[0017] 麥飯石粉 5份
[0018] 葉臘石粉 3份
[0019] 一種上述復(fù)合淤泥固化劑的應(yīng)用，復(fù)合淤泥固化劑的摻入量為淤泥質(zhì)量的15%? 25%。
[0020] 本發(fā)明的復(fù)合淤泥固化劑的實施方法具體如下：
[0021] 本發(fā)明的復(fù)合淤泥固化劑的制備方法為：按照上述配比，分別稱取水泥、麥飯石和 葉臘石，將其拌和均勻，即得到復(fù)合淤泥固化劑。
[0022] 首先，將淤泥晾曬到含水率小于25%，破碎、過篩清除其中的雜質(zhì)；然后，在淤泥中 加入復(fù)合淤泥固化劑，然后在室溫下悶料24h ;再次攪拌均勻并壓實成型，在室溫下密封養(yǎng) 生，測試其密度并確定最佳含水率。
[0023] 本發(fā)明的復(fù)合淤泥固化劑固化淤泥用于填筑道路的應(yīng)用方法為：首先采取翻曬等 降水處治措施將所用淤泥含水率降至25%以下，然后將本發(fā)明的復(fù)合淤泥固化劑摻入到淤 泥中攪拌均勻，即可進行道路底基層的鋪筑施工，復(fù)合淤泥固化劑的摻入量為淤泥質(zhì)量的 15% ?25%。
[0024] 本發(fā)明的新型復(fù)合淤泥固化劑是將水泥、麥飯石粉、葉蠟石粉作為協(xié)助材料添加 到淤泥中進行淤泥固化處理，水泥主要起到增強強度的作用，麥飯石和葉蠟石作為降水材 料使用。輔助材料麥飯石和葉蠟石均為層狀礦物，二者均具有粘土礦物的特性，能夠大量吸 收淤泥中的自由水，并且吸收水分后具有良好的塑性，在一定水分的淤泥中具有較高的粘 性，從另一方面形成強度和穩(wěn)定性，使得淤泥在高含水率的情況下，達到最大密實度，易于 在施工時滿足壓實要求。
[0025] 本發(fā)明的有益效果是：
[0026] 1.本發(fā)明以水泥、麥飯石和葉臘石為原料，不僅可提高淤泥強度，增強固化淤泥 的路用耐久性，可有效提高淤泥的最佳含水率，方便固化淤泥在用作道路填料時滿足壓實 的要求，經(jīng)過固化后的固化淤泥的CBR值、抗壓回彈模量、無側(cè)限抗壓強度等指標(biāo)均能滿足 《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F10-2006)和《公路浙青路面設(shè)計規(guī)范》（JTG D50-2006)的 要求。。
[0027] 2.本發(fā)明的復(fù)合淤泥固化劑為純無機淤泥固化劑，其中的水泥能夠增大淤泥的強 度，層狀礦物麥飯石和葉臘石具有較強的吸水性能，極大限度的降低淤泥中的自由水分，促 使固化淤泥具有較的抗沖刷和抗凍融性能。
[0028] 3.本發(fā)明的復(fù)合淤泥固化劑開辟了麥飯石和葉臘石在淤泥固化領(lǐng)域的應(yīng)用，拓寬 了層狀硅酸鹽礦物的應(yīng)用范圍，通過固化淤泥用于道路路基或底基層填料，降低了道路建 設(shè)成本，更有利于保護環(huán)境。

【具體實施方式】
[0029] 下面通過具體的實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述：
[0030] 以下實施例可以使本專業(yè)技術(shù)人員更全面的理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本 發(fā)明。
[0031] 其中各實施例均選用水泥為標(biāo)號為32. 5的普通硅酸鹽水泥；麥飯石由河南新泰 凈水材料有限公司生產(chǎn)，常見規(guī)格為150目、200目、325目、400目、800目等；葉臘石由河北 省靈壽縣磊誠礦產(chǎn)品加工廠生產(chǎn)，常見規(guī)格為40目、60目和120目。上述三種無機礦物在 我國分布廣泛，礦存量大，經(jīng)濟性能較好。
[0032] 實施例1
[0033] 以生產(chǎn)本發(fā)明產(chǎn)品100kg為例，本實施例的淤泥復(fù)合固化劑，由53. 3Kg普通硅酸 鹽水泥C325、33. 3Kg粒度為325目的麥飯石和13. 4Kg粒度為120目的葉臘石混合制成。
[0034] 上述原料的重量份配比為：
[0035] 水泥 8份
[0036] 麥飯石 5份
[0037] 葉臘石 2份
[0038] 本淤泥固化劑的實施方法具體如下：
[0039] 本實施例的純無機淤泥固化劑的制備方法為：按照淤泥固化劑的原理所確定的配 t匕，分別稱取水泥和葉臘石，將其拌和均勻，即得到純無機的淤泥固化劑。
[0040] 本實施例的純無機淤泥固化劑固化淤泥用于填筑道路時的應(yīng)用方法為：首先采取 翻曬等降水處治措施將所用淤泥含水率降至25%以下，然后將本發(fā)明的淤泥純無機固化劑 摻入到淤泥中攪拌均勻，即可進行道路填料的鋪筑施工，淤泥固化劑的摻入量為淤泥質(zhì)量 的 25%。
[0041] 實施例2
[0042] 以生產(chǎn)本發(fā)明產(chǎn)品100kg為例，本實施例的淤泥復(fù)合固化劑，由57. lKg普通硅酸 鹽水泥C325、28. 6Kg粒度為325目的麥飯石和14. 3Kg粒度為120目的葉臘石混合制成。
[0043] 上述原料的重量份配比為：
[0044] 水泥 20份
[0045] 麥飯石 10份
[0046] 葉臘石 5份
[0047] 本實施例的淤泥復(fù)合固化劑的實施方法與實施例1相同，淤泥固化劑的摻入量為 淤泥質(zhì)量的25%。
[0048] 實施例3
[0049] 以生產(chǎn)本發(fā)明產(chǎn)品100kg為例，本實施例的淤泥復(fù)合固化劑，由58. 8Kg普通硅酸 鹽水泥C325、29. 4Kg粒度為325目的麥飯石和11. 8Kg粒度為120目的葉臘石混合制成。
[0050] 上述原料的重量份配比為：
[0051] 水泥 10份
[0052] 麥飯石 5份
[0053] 葉臘石 2份
[0054] 本實施例的淤泥復(fù)合固化劑的實施方法與實施例1相同，淤泥固化劑的摻入量為 淤泥質(zhì)量的25%。
[0055] 實施例4
[0056] 以生產(chǎn)本發(fā)明產(chǎn)品100kg為例，本實施例的淤泥復(fù)合固化劑，由53. 6Kg普通硅酸 鹽水泥C325、28. 6Kg粒度為325目的麥飯石和17. 8Kg粒度為120目的葉臘石混合制成。
[0057] 上述原料的重量份配比為：
[0058] 水泥 15份
[0059] 麥飯石8份
[0060] 葉臘石5份
[0061] 本實施例的淤泥復(fù)合固化劑的實施方法與實施例1相同，淤泥純無機固化劑的摻 入量為淤泥質(zhì)量的25%。
[0062] 實施例5
[0063] 以生產(chǎn)本發(fā)明產(chǎn)品100kg為例，本實施例的淤泥復(fù)合固化劑，由60Kg普通硅酸鹽 水泥C325、25Kg粒度為325目的麥飯石和15Kg粒度為120目的葉臘石混合制成。
[0064] 上述原料的重量份配比為：
[0065] 水泥 12份
[0066] 麥飯石 5份
[0067] 葉臘石 3份
[0068] 本實施例的淤泥復(fù)合固化劑的實施方法與實施例1相同，淤泥固化劑的摻入量為 淤泥質(zhì)量的25%。
[0069] 實施例6
[0070] 以生產(chǎn)本發(fā)明產(chǎn)品100kg為例，本實施例的淤泥復(fù)合固化劑，由60Kg普通硅酸鹽 水泥C325、25Kg粒度為325目的麥飯石和15Kg粒度為120目的葉臘石混合制成。
[0071] 上述原料的重量份配比為：
[0072] 水泥 12份
[0073] 麥飯石 5份
[0074] 葉臘石 3份
[0075] 本實施例的淤泥復(fù)合固化劑的實施方法與實施例1相同，淤泥純無機固化劑的摻 入量為淤泥質(zhì)量的20%。
[0076] 實施例7
[0077] 以生產(chǎn)本發(fā)明產(chǎn)品100kg為例，本實施例的淤泥復(fù)合固化劑，由60Kg普通硅酸鹽 水泥C325、25Kg粒度為325目的麥飯石和15Kg粒度為120目的葉臘石混合制成。
[0078] 上述原料的重量份配比為：
[0079] 水泥 12份
[0080] 麥飯石 5份
[0081] 葉臘石 3份
[0082] 本實施例的淤泥復(fù)合固化劑的實施方法與實施例1相同，淤泥純無機固化劑的摻 入量為?於泥質(zhì)量的15%。
[0083] 對本發(fā)明的淤泥復(fù)合固化劑的整體性能進行檢測，檢測分別采用天津三個不同地 區(qū)的淤泥進行試驗，三個地區(qū)淤泥的物理指標(biāo)見下表：
[0084] 表1天津三個地區(qū)淤泥的基本物理指標(biāo)
[0085]

【權(quán)利要求】
1. 一種復(fù)合淤泥固化劑，其特征在于，按重量份由以下組分混合制成： 水泥 8?20份 麥飯石粉 5?10份 葉臘石粉 2?5份
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合淤泥固化劑，其特征在于，按重量份由以下組分混 合制成： 水泥 10?15份 麥飯石粉 5?8份 葉臘石粉 2?5份
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合淤泥固化劑，其特征在于，按重量份由以下組分混 合制成： 水泥 12份 麥飯石粉 5份 葉臘石粉 3份
4. 一種權(quán)利要求1所述復(fù)合淤泥固化劑的應(yīng)用，其特征在于，所述復(fù)合淤泥固化劑的 摻入量為淤泥質(zhì)量的15%?25%。
【文檔編號】C02F11/14GK104058640SQ201410022352
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月17日
【發(fā)明者】曾偉, 王朝輝, 王新岐, 劉潤有, 王曉華, 狄升貫, 高志偉, 王選倉, 李忠峰, 韓海生, 王志華, 周驪巍, 練象平, 張國梁, 高立鑫, 康娟萍, 葛娟, 張洋, 苑紅凱, 張占領(lǐng), 段曉沛 申請人:天津市市政工程設(shè)計研究院