[发明专利]一种复合淤泥固化剂及其应用

说明书

技术领域

本发明属于道路工程材料固化技术领域，具体的说，是涉及一种新型复合淤泥固化剂。

背景技术

从上个世纪九十年代开始，我国城市建设飞速发展，公路工程建设也随之迅猛增长。伴随城市建设的发展，环境污染、资源紧缺问题也相继出现，尤其是沿海城市滨海新区的建设，清淤工程庞大，大量淤泥质软土地基和淤泥抛填形成的土地非常软弱，不易利用，极易造成土地资源的浪费。在公路工程建设过程中，科研工作者必须不停的探索环境友好型的道路工程新材料，开发低路域生态损失的新技术。

目前，解决沿海城市滨海新区的建设过程中开挖淤泥的较为合适的途径是将淤泥用于实体岩土工程中。但是，沿海城市滨海新区的建设过程中开挖的淤泥工程性能极差，其最大缺点是含水率高、渗透性能差、排水固结缓慢、压缩性大、强度低，故必须对这些淤泥进行固化处理，方可进行工程应用。淤泥固化处理的基本原理是将固化剂加入到淤泥中，固化剂与其中的自由水发生吸附或水化反应，生成的水化物由胶凝状态逐渐转变成稳定的结晶体，提高淤泥内部的粘聚力，减少淤泥内部的压缩空间，最终增强淤泥的工程性能。淤泥固化处理处理淤泥量大、时间短，可以将高含水量、低强度的废弃淤泥转化为工程用土，固化处理后的淤泥具有高强度、低渗透性的优点。

淤泥固化剂指在一定条件下能够直接胶结淤泥中土壤颗粒表面或能够与粘土矿物反应生成胶凝物质的淤泥硬化材料。近几十年，国内的一些科研机构开始研究淤泥固化剂，并且已经取得了很大的成就。水泥、石灰作为常用的淤泥固化剂，在强度提高功能方面效果良好，但其干缩大、只适用于某些特定淤泥、抗水性能差等，这样导致固化淤泥含水量过高，超出最佳含水量，在施工时压实度不能保证满足验收标准。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有的传统淤泥固化剂的缺点，提供一种可提高淤泥的最佳含水率、固化性能较好、固化淤泥土体强度满足强度和路用性能要求的复合淤泥固化剂及其应用。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案予以实现：

一种复合淤泥固化剂，按重量份由以下组分混合制成：

水泥 8～20份

麦饭石粉 5～10份

叶腊石粉2～5份

一种复合淤泥固化剂，其优选配比是按重量份由以下组分混合制成：

水泥10～15份

麦饭石粉 5～8份

叶腊石粉 2～5份

一种复合淤泥固化剂，其最优配比是按重量份由以下组分混合制成：

水泥 12份

麦饭石粉5份

叶腊石粉3份

一种上述复合淤泥固化剂的应用，复合淤泥固化剂的掺入量为淤泥质量的15%～25%。

本发明的复合淤泥固化剂的实施方法具体如下：

本发明的复合淤泥固化剂的制备方法为：按照上述配比，分别称取水泥、麦饭石和叶腊石，将其拌和均匀，即得到复合淤泥固化剂。

首先，将淤泥晾晒到含水率小于25%，破碎、过筛清除其中的杂质；然后，在淤泥中加入复合淤泥固化剂，然后在室温下闷料24h；再次搅拌均匀并压实成型，在室温下密封养生，测试其密度并确定最佳含水率。

本发明的复合淤泥固化剂固化淤泥用于填筑道路的应用方法为：首先采取翻晒等降水处治措施将所用淤泥含水率降至25%以下，然后将本发明的复合淤泥固化剂掺入到淤泥中搅拌均匀，即可进行道路底基层的铺筑施工，复合淤泥固化剂的掺入量为淤泥质量的15%～25%。

本发明的新型复合淤泥固化剂是将水泥、麦饭石粉、叶蜡石粉作为协助材料添加到淤泥中进行淤泥固化处理，水泥主要起到增强强度的作用，麦饭石和叶蜡石作为降水材料使用。辅助材料麦饭石和叶蜡石均为层状矿物，二者均具有粘土矿物的特性，能够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较高的粘性，从另一方面形成强度和稳定性，使得淤泥在高含水率的情况下，达到最大密实度，易于在施工时满足压实要求。

本发明的有益效果是：

1.本发明以水泥、麦饭石和叶腊石为原料，不仅可提高淤泥强度，增强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时满足压实的要求，经过固化后的固化淤泥的CBR值、抗压回弹模量、无侧限抗压强度等指标均能满足《公路路基施工技术规范》（JTG F10-2006）和《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）的要求。。