[发明专利]一种疏浚土复合固化剂及工程建筑材料

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种对水利工程和海洋工程等建设中产生的疏浚土进行固化处理所使用的复合固化剂。

背景技术

为了满足日益增长的货运量和船舶大型化的需求，港口与航道也不断向大型化、深水化发展。疏浚对港口与航道的建设和维护以及船舶的安全航行是必不可少的，与疏浚作业有关的最大问题就是如何处置每年数量高达几亿方的疏浚土。我国处置疏浚土的传统方法一般都是采用水中抛泥或者就近弃土。将疏浚土作为废弃物在指定水域外抛或者征用一块土地来堆放，由于疏浚土抛填形成的土地非常软弱，难以开发利用，因此造成大量土地资源和泥土资源的浪费。此外，疏浚土大多含有重金属、有机质等污染物，就近抛填必然会对周围环境造成二次污染。所以将疏浚土“变废为宝”，处理成良好的土工材料，对社会的可持续发展具有重大的意义。

疏浚土综合利用的方法之一是采用固化剂对疏浚土进行化学固化，提高土体强度，改善土质的孔隙结构和压实性，使其变成可利用的土木工程建筑材料。传统的固化剂一般属于固体粉状土壤固化剂，大多是从水泥加固机理出发，通过在各种基质材料中添加表面活性剂、碱性激发剂和膨胀组分等以达到提高土的工程性能的目的。

目前土壤固化剂及其相关技术仍处于不断完善和发展之中，不少市售产品在性能上都或多或少存在一些不足，如土壤固化剂通用性并不是很好；一种固化剂往往只能提高一、二项材料的性能，难以兼顾强度、耐久性、抗冻融和耐水性等多方面要求。新型土壤固化剂的固化效果一般优于传统固化材料，但其成本一般较高，只适用于使用量较少的特殊的地基处理当中，对于大量的疏浚土处理并不适用。因此，疏浚土固化技术的关键是提供合理、经济有效的固化剂配方。

公开号为CN 101081718A，发明创造名称为《一种淤泥固化剂及其应用》，此固化剂的成分为：水泥熟料、炉渣或矿渣、石灰、石膏、硫酸盐、聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、甘露醇、木质素磺酸盐、木质素磺酸盐与铁、铬离子络合物、烷基酚聚氧乙烯醚、丹宁酸、腐殖酸盐、α-烯烃磺酸盐等15种成分，成分复杂，成本高。

公开号为CN98113594.3的专利公开了一种土壤固化剂，其使用78-85%的矿渣或矿渣组合物、10%-25%的碱性激发剂、0.01-0.15%的表面活性剂进行土壤处理，然而，由于此配方组份中缺少水泥等固化剂，其固化效果对于含水率较高的土壤来说，效果会大打折扣，且早期强度也较低。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种合理、经济、有效的疏浚土复合固化剂，能将软弱、高黏的废弃疏浚土固化成为强度较高，压缩性和渗透性小，且具有一定密实度的满足工程要求的建筑材料。

本发明的另一目的在于提供上述疏浚土复合固化剂的应用方法及应用该方法所获得的建筑材料。

为了实现上述的发明目的，本发明采用以下的技术方案为：一种疏浚土复合固化剂，其特征在于：以工业钢渣粉、矿渣粉为主固化剂，配以少量水泥及碱激发剂为助固化剂，主固化剂与助固化剂按以下质量比混合均匀：

钢渣粉与矿渣粉的混合物        65~75%

水泥                          8~28%

碱激发剂                      5~20%

进一步来说，所述钢渣粉与矿渣粉的质量比例为（0.75~1.25）：1。

具体地来说，所述的碱激发剂选自硫酸盐类和石膏类的混合，或硫酸盐类、膏类与水玻璃的混合。

所述硫酸盐类选自硫酸钠、硫酸钾、硫酸铜中的一种或多种的混合；所述石膏类选自二水石膏、半水石膏、无水石膏中的一种或多种的混合。

优选地，疏浚土复合固化剂的各原料组分按以下质量百分比混合：

或者该疏浚土复合固化剂的各原料组分按以下质量百分比混合：

更优选地，疏浚土复合固化剂的原料组分按以下质量百分比的混合：

一种工程建筑材料，按水：固体原料为（12%~18%）：1的质量比制备免烧砖，其中所述固体原料按以下配方制得：如上任一所述的疏浚土复合固化剂18~28%、砂10~27%、疏浚土50~70%。