[发明专利]一种基于工业废料的粉土固化剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种土木建筑材料中的粉土稳定固化材料，具体来说，涉及一种基于工业废料的粉土固化剂，该粉土固化剂应用于道路工程、港口工程、机场工程等地基处理工程中。

技术背景

粉土分布极为广泛，它是介于无粘性土和粘性土之间的一种力学性质差异大的土类，粉土的工程特性与它的形成条件、物质成分、堆积年代、所处地理环境与空间分布规律等密切相关，所以不同地域粉土属性均有差异，但“粉粒”的特性决定它们仍有一定的共性。粉土稳定性差，具有弱可塑性、低粘结性、高分散性；在动荷载作用下，饱和粉土易发生液化现象；粉土的粒径均匀，级配不好，难于压实；粉土中毛细水上升较高，在地下水位高地区，毛细水的上升会导致粉土地基的强度极大降低进而产生破坏；在季节性冰冻地区，粉土往往具有很强的冻胀性。由于粉土所特有的性质，作为路基等基础工程填土，施工时成型比较困难，压实度很难满足要求，其强度和稳定性不能满足要求，并且极易吸水、聚冰冻胀、翻浆，从而导致地基因强度损失而开裂，大大缩短工程的使用寿命。

为了改善和提高粉土的工程特性，一般采用掺加固化材料(如水泥、石灰等)的方法对粉土进行加固处理。尽管现在研制了多种类型的固化剂，但多数是用于加固粘性土、淤泥质土。一些简单传统的土壤稳定方法已远远不能适应粉土地区工程建设的技术要求，尤其是在进行交通工程建设中过程中，粉土不能直接作为高速铁路、高速公路路基填料使用。目前粉土固化的研究不管是理论还是实践上还不完全成熟。国内外对粉土固化稳定机理研究得很少，从而制约了粉土固化技术的发展，给粉土地区的工程建设带来了突出的技术问题。

发明内容

技术问题：本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于工业废料的粉土固化剂，该粉土固化剂来源于工业废料，成本低廉，同时，与水泥系固化剂相比，该粉土固化剂固化粉土效果更佳，可以达到固化粉土所需要的工程特性。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种基于工业废料的粉土固化剂，按照质量百分比，该粉土固化剂由以下组分组成：

电石渣    10～20％，

矿渣微粉  30～40％，

粉煤灰    30～40％，

磷石膏    10～20％，

硫酸钠    5～10％。

有益效果：与现有技术相比，采用本技术方案的粉土固化剂的有益效果是：

1.有利于节约资源、环境保护。本粉土固化剂的组分：电石渣、矿渣微粉、粉煤灰、磷石膏和硫酸钠均来源于工业废料。因此制备本粉土固化剂，只需要从工业废料中提取，实现了工业废料的有效利用。而现有的固化剂，例如水泥和石灰，都需要工业制备，需要利用工业原料。所以说，本粉土固化剂可以消耗大量的工业废料，节约资源，有利于环境保护，属于低碳、绿色、环保型产品。

2.本粉土固化剂固化粉土效果更佳，可以达到固化粉土所需要的工程特性。在本技术方案中，通过在粉土中掺加4％～8％的本粉土固化剂，使得固化粉土的孔隙发育程度降低，土的密实度增加，早期强度高、后期强度发展潜力大、水稳定性好、凝聚力和内摩擦角大、变形小，可完全满足高速公路等路基工程控制指标。而现有技术中，掺加水泥，或者水泥和石灰的混合物的粉土，强度小、水稳定性差、凝聚力和内摩擦角小、变形大，不能满足高速公路等路基工程控制指标。

3.制备成本低廉。本粉土固化剂的组分材料各地极易购取，成本低(比同类的产品低30％-40％)。同时制备时，只需要将各组分研磨呈粉状，再混合搅拌即可。制备过程简单。固化时，只需要按照工程要求，取适量的本粉土固化剂与粉土混合搅拌即可。施工工艺简单。因此，本粉土固化剂制备成本低廉、施工工艺简单，具有良好的经济效益。而现有的粉土固化剂，水泥或者石灰，制备过程比本粉土固化剂的制备过程复杂，且经济成本高。

具体实施方式

本发明的基于工业废料的粉土固化剂，按照质量百分比，该粉土固化剂由以下组分组成：

电石渣    10～20％，

矿渣微粉  30～40％，

粉煤灰    30～40％，

磷石膏    10～20％，

硫酸钠    5～10％。