[发明专利]一种淤泥固化剂及其应用

说明书

技术领域

本发明属于土壤处理用化学品技术领域，尤其涉及一种用于不同含水量泥土的固化处理用化学品及其应用。

背景技术

随着全球经济的发展和改造地球地理环境活动的增加，沿海和内陆河流及湖泊的清淤作业，以及城市水道的清淤工作越来越多。我国大中城市每年的水道清淤所产生的淤泥数量近亿立方米。该淤泥的处理一般采用海中定点排放和陆地堆放方式，由于该方法存在重大的环保问题难以解决，遂改为垃圾填埋、固化造路、制造建筑材料和制肥等人工消纳方法，其中应用量最大的是固结造路。淤泥经过固结可使淤泥中含有的重金属、有机污染物和病原菌所造成的二次污染大大降低。国内外普遍采用的方式是将水泥类无机材料与淤泥一起搅拌均匀，然后进行摊铺。但是水泥类材料用于淤泥固结时的添加量较大，采用水泥固结高含水率(90～300％)淤泥的添加量范围在8～30％之间，固结后的淤泥7日后的无侧限抗压强度仅为0.15～0.6Mpa。国内淤泥固化技术还有采用掺加大量无机材料如粉煤灰、石灰、矿渣、炉渣等的方法，其掺加数量高达25％-60％，因材料来源紧张、运输量大等原因，难于推广。

真空预压处理淤泥用于造地和建设是目前提高淤泥承载力的又一种较普遍的物理施工方法。此法借助大气压力来减少淤泥含水量。吹填落淤后应用真空预压法造地在国内已有20多年的历史，施工周期长是此法推广使用受到限制的主要原因。一般施工周期在4～6个月，处理后淤泥所达无侧限抗压强度只有0.06～0.08Mpa。而国内淤泥质地基承载要求一般为0.08～0.25Mpa，美国为0.35Mpa，日本为0.3Mpa。能否通过掺加固化剂在淤泥中，利用物理与化学相结合的方法缩短施工周期，提高承载强度，这是淤泥处理技术发展的方向。

传统的道路修筑方法是首先开挖摒弃不合格原土，置换大量沙石材料，其主要原因是原土固化的无侧限抗压强度低，吸水后强度更低。传统筑路方法不仅要耗费大量资源，支付大量材料费和运费，还会对环境造成较大的破坏。如何利用现有原土并有效提高原土的无侧限抗压强度和板体性能是解决筑路问题的技术研究方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种掺加量少、淤泥固结体强度高、耐水性好的淤泥固化剂及其作为清淤固化剂、筑路基土固化剂和水体底部淤泥防漏固化剂的应用，解决了现有淤泥固化技术存在的固结体强度低、淤泥脱水困难、外来掺加材料占比重大的缺点。

本发明采用的技术方案如下：

一种淤泥固化剂，其特征在于它包括如下重量份数配比的粉剂和液剂原料组成，所述粉剂包括如下重量配比的组分组成：水泥熟料30～60重量份，炉渣或矿渣30～60重量份，石灰3～8重量份，石膏1～7重量份，其它硫酸盐1-7重量份；所述液剂包括如下重量配比的组分组成：聚丙烯酰胺5～30重量份，聚合氯化铝0～20重量份，甘露醇0～30重量份，木质素磺酸盐20～80重量份，木质素磺酸盐与铁、铬离子络合物0～30重量份，烷基酚聚氧乙烯醚0.2～2重量份，丹宁酸0～10重量份，腐殖酸盐0～10重量份，α-烯烃磺酸盐0.2～2.5重量份。

所述的水泥熟料为硅酸盐水泥熟料；所述炉渣或矿渣是经过高温过程煅烧的活性材料；所述石灰为生石灰，所述的其它硫酸盐选自硫酸钠、硫酸镁或硫酸铝。

所述淤泥固化剂的粉剂原料中还包含有0.2～2.0重量份，主要成分为聚次甲基萘磺酸钠的萘系高效减水剂。

所述的液剂是由如下重量配比的原料组成：聚丙烯酰胺5～30重量份，聚合氯化铝5～20重量份，甘露醇5～30重量份，木质素磺酸盐20～80重量份，5～30重量份的木质素磺酸盐与铁、铬离子络合物，烷基酚聚氧乙烯醚0.2～2重量份，丹宁酸1～10重量份，腐殖酸盐2～10重量份，α-烯烃磺酸盐0.2～2.5重量份。

所述的α-烯烃磺酸盐可以用0.1～1.0重量份的烯烃磺酸盐、0.1～1.0重量份的羟烷基磺酸盐和0.1～0.5重量份的二磺酸盐代替。

该淤泥固化剂作为修筑道路基层土的固化处理剂的应用。

该淤泥固化剂还可作为河湖及海岸疏浚清淤所产生的淤泥固化制备土工材料的应用。

该淤泥固化剂作为河、湖、渠、水库水体的底层防渗漏处理剂的应用。