[发明专利]一种高强淤泥固化土用固化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强淤泥固化土用固化剂及其制备方法，其由无机胶凝组分、微膨胀组分、纳米填充组分、保水内养护组分、粘粒团聚组分和降粘组分复配而成，各组分重量份为：无机胶凝组分90~95份、微膨胀组分5~10份、纳米填充组分0.5~1份、保水内养护组分2~4份、黏粒团聚组分0.2~0.4份和降粘组分0.1~0.3份。本发明提供一种淤泥固化土用固化剂，具有掺量适中、固化强度高、强度增长快、高含水率淤泥固化效果好和环保性强等优点，制备出的固化土无侧限抗压强度达1.5MPa以上、粘聚力C值超过100kPa。解决了淤泥固化土抗压强度和粘聚力低的技术难题，有助于扩大淤泥固化土的应用范围。

技术领域

本发明涉及固化剂技术领域，尤其适合用于固化淤泥，制备出力学强度高的淤泥固化土，具体为一种高强淤泥固化土用固化剂及其制备方法。

背景技术

伴随着城市化的快速推进，建设用地资源紧缺的局面逐渐凸显，沿海城市陆续出现不同程度的用地荒，因此，将无自然保护要求的大量沿海滩涂地进行合理开发，成为政府解决用地紧张问题的有效手段。沿海滩涂通常是指由海流夹带的泥沙海岸附近沉积而形成的浅海滩地，其显著特征是表层覆盖较深的淤泥，属于软地基，承载力差，为对其进行开发利用，首先需对部分区域进行软基加固处理，形成设备工作面和交通运输道路。坚持“绿水青山就是金山银山”的可持续发展理念，绿色环保的淤泥直接固化技术成为软基处理的首选，而抛石加固软基的传统施工工艺正逐渐退出历史舞台。淤泥直接固化技术作为新兴技术，尚有许多技术问题急需解决，其中包括如何采用环保型固化剂制备出抗压强度高和抗剪性能优异的淤泥固化土，从而满足滩涂区域重载道路和设备工作面建材的需要。目前，CN107337410A中公开了一种淤泥固化剂及淤泥固化方法，该专利提供的固化剂制备出的淤泥固化土28天龄期无侧限抗压强度和粘聚力C值分别为1.5MPa左右和65kPa左右，淤泥固化土抗压强度提高明显，抗剪性能有一定改善，但尚有提高的空间，其它国内可检索专利均未明确提出如何制备高强淤泥固化土用固化剂，也未明确指出如何改善淤泥固化土的抗剪性能。本发明的目的是提供一种固化剂，提高淤泥固化土抗压强度，同时明显改善其抗剪性能，扩大淤泥固化土的应用范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强淤泥固化土用固化剂及其制备方法。本发明提供的用于固化滩涂淤泥的固化剂，可制备出抗压强度高、抗剪性能优异的固化土。固化剂具有掺量适中(1m³淤泥掺入固化剂150kg左右)、固化强度高、高含水率淤泥固化效果好(淤泥含水率不大于80％均可进行有效固化)和环保性强等优点，用其制备出的淤泥固化土28d无侧限抗压强度达1.5MPa以上、粘聚力C值超过100kPa。解决了淤泥固化土强度低的技术难题，同时实现了软地基的绿色环保固化处理，从而有助于扩大淤泥固化土的应用范围，呈现巨大的技术和环保优势。

为了达到以上目的，本发明提供如下技术方案：

一种高强淤泥固化土用固化剂，包括无机胶凝组分、微膨胀组分、纳米填充组分、保水内养护组分、粘粒团聚组分、降粘组分复配而成，各组分重量份数为：无机胶凝组分90～95份、微膨胀组分5～10份、纳米填充组分0.5～1份、保水内养护组分2～4份、粘粒团聚组分0.2～0.4份、降粘组分0.1～0.3份。

优先的，所述的无机胶凝组分为普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粒化高炉矿渣粉、粉煤灰和硅铝活性材料中的一种或多种，其中水泥在整个无机胶凝组分中的质量占比不大于10％。

优先的，所述的普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥强度等级不低于42.5；所述的粒化高炉矿渣粉级别不低于S95；所述的粉煤灰技术要求不低于Ⅱ级；硅铝活性材料7天活性指数大于75％。

优先的，所述的微膨胀组分为石膏和硫铝酸钙类膨胀剂中的一种或两种。

优先的，所述的石膏为天然石膏或工业副产石膏，硫酸钙含量≥75％；硫铝酸钙类膨胀剂7天限制膨胀率为0.025％～0.05％。