[发明专利]淤泥泡沫塑料轻质混合土及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种轻质混合土及其制备方法，更具体的说涉及一种利用淤泥和泡沫塑料制备而成的轻质混合土及其制备方法，属于交通、建筑工程材料技术领域。

背景技术

我国目前正处于经济建设高速发展的时期，在许多大型土方工程中，如在高速公路的建设、河道堤岸的加固、建筑填方工程、海洋工程中都需要大量的填方用土。目前，这些土一般通过耕地的开挖、河床采砂、开山采石等方法来获取，但这些方法取得的土方资源是有限的。而且这些方法还会带来许多负面影响，如造成水土流失和农田减少等。由于在我国，特别是沿海地区，工程土建方量大，随着天然资源的减少，土方的开采越来越难，又因为价格的上涨和运输距离的延长，长距离土方运输就很不经济，工程用土已经成为一些特别是大型工程项目的开发建设的重要成本因素。与此同时，我国沿海港口海岸工程、内河航道疏浚工程及内陆湖泊环境治理工程的大规模兴起，大量的疏浚淤泥的产生已成为必然。疏浚淤泥的就近弃埋会产生占用耕地、堆放时的污染物扩散、污染河流和海洋环境等环境问题。采用脱水、烧结这两种方法仅适用于对小批量、高含水量的疏浚淤泥的处理，但造价较高，且烧结法对于含砂量过高的疏浚淤泥不适用。大量产生的疏浚淤泥所带来的环境污染，已成为我们目前亟待解决的课题。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种具有轻质、高强、自立性好、施工工期短、废物再生利用和环境保护等优点的淤泥泡沫塑料颗粒轻质混合土及其制备方法。

为达到上述目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的：

一种淤泥泡沫塑料颗粒轻质混合土，其特征在于，包括以下组分及各组分的质量百分比为：

原料土：      81%~85%；

固化剂水泥：  10.5%~13.5%；

石膏粉或硅粉：2.5%~4.5%；     

轻质材料：    1%~3%。

进一步，所述的淤泥泡沫塑料颗粒轻质混合土的密度为0.5~1.2g/cm³，无侧限抗压强度为100~1000kPa。

所述的原料土为粒径小于5mm、含水率为50%~60%的疏浚淤泥。

而所述的固化剂水泥为硅酸盐水泥、火山灰水泥、高炉矿渣水泥中的至少一种。

此外，所述的轻质材料为发泡聚苯乙烯颗粒、废弃泡沫塑料和废弃轮胎粒子中的至少一种。而所述的发泡聚苯乙烯颗粒的密度为0.02~0.04g/cm³，粒径为1~3mm。

一种淤泥泡沫塑料颗粒轻质混合土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）制备原料土浆：将原料土和固化剂水泥按照权利要求1所述的配比加入到混合处理器中通过搅拌机进行搅拌混合，直至搅拌均匀得到原料土浆；

（2）制备淤泥泡沫塑料颗粒轻质混合土：将轻质材料和石膏粉或硅粉按照权利要求1所述的配比添加到混合处理器中的原料土浆中，然后搅拌均匀后得到淤泥泡沫塑料颗粒轻质混合土。

在上述的制备方法中，在原料土中加入固化剂水泥后，固化剂水泥粒子水化生成硅酸盐水化物，与原料土中的微聚集体胶结形成较大的团粒体，同时，固化剂水泥水化生成的纤维网格状、棒条状、六角板状产物填充在团粒体间的孔隙中，起到拉结连锁作用，将原料土的微观结构改造成极强的网络状胶结结构，在本发明中，原料土和固化剂水泥形成的原料土浆起到了骨架作用，用于承担大部分的荷载。

而由于轻质材料的颗粒具有置换作用和空间效应，减少了本发明所述的原料土浆骨架的一部分强度，使得土质变轻。

此外，添加的石膏粉或硅粉等辅助材料或者其它类似添加剂，不仅可以减少固化剂水泥的用量，还可以起到催化、早凝固化材料的目的。

本发明的有益效果是：

1、本发明爱用新型的轻质材料制备淤泥泡沫塑料颗粒轻质混合土，可应用于路基工程填土、桥台与挡土墙背填土、地下工程和管线工程的回填土等诸多建设工程，可减少路基不均匀沉降、桥头跳车、边坡塌滑、回填沉降过大等病灾害，具有广泛工程应用价值；

2、本发明具有生产方法简单、制作成本低、工程周期短等技术特点；

3、本发明采用工程废弃疏浚淤泥和废弃聚苯乙烯泡沫塑料为主要原料，其原料来源广泛且非常易得，既保护了环境又实现了废物利用，具有显著的经济效益和社会效益。   

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。