[发明专利]一种物理发泡淤泥质轻质固化土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种物理发泡淤泥质轻质固化土，由以下组分按质量百分比组成：泡沫2%~3.5%、淤泥泥浆80%~85%、无机复合类固化剂12%~16%、降粘剂0.1%~0.2%和早强剂0.2~0.5%，并公开了该固化土的制备方法。本发明提供的轻质固化土具有质轻、强度高、稳定性好和易于泵送等优点，将淤泥作为轻质固化土土的重要组成部分，实现了淤泥的资源化利用，环保优势突出。轻质固化土作为填土，可应用于公路路基及桥台、挡土墙背、地下工程和管线工程的回填施工，是一种环保型建筑材料。

技术领域

本发明涉及新型建筑材料领域，具体为一种物理发泡淤泥质轻质固化土及其制备方法。

背景技术

我国大部分沿海地区分布着大量的淤泥，怎样将这类淤泥用于工程是一个很大的研究课题。通常情况下这类淤泥具有含水率高、孔隙比大、压缩性大以及强度低等特点。因此，很难将淤泥直接应用于实际工程，需要利用固化稳定化技术将淤泥转化为土工材料。道路和地下工程施工中需要回填大量轻质土，传统的施工方式是采用泡沫粘土轻质土和水泥轻质土进行回填，随着优质粘土资源的紧缺和环保要求的提升，将淤泥资源化利用于道路施工成为研究和应用热点。在日本，一些轻质土材料被广泛地应用于公路建设中填土及桥台、挡土墙背的填土外，还被用作地下工程和管线工程的回填料。中国专利CN103086680 A公开了淤泥泡沫塑料轻质混合土及其制备方法，其将泡沫塑料颗粒、水泥和淤泥作为轻质土的主要组分，制备出的轻质土质轻、高强和自立性好，可以解决路基填土造成的不均匀沉降及桥头跳车、挡土墙稳定性差、管沟压实不密和边坡塌滑等问题，可广泛应用于交通、土木及水利工程的建设。以上技术存在泡沫塑料颗粒难以在体系中拌和均匀的不足，本发明采用物理发泡的泡沫剂作为轻质材料，携液量适中，具有润滑效应，能够提升体系拌和均匀度，保证了轻质固化土轻质和高强特点。

发明内容

本发明公开了一种物理发泡淤泥质轻质固化土及其制备方法。发明的发泡淤泥质轻质固化土具有质轻、强度高、稳定性好和易于泵送等优点，将淤泥作为轻质固化土的重要组成部分，实现了淤泥的资源化利用，环保优势突出。轻质固化土作为填土可应用于公路路基及桥台、挡土墙背、地下工程和管线工程的回填施工，是一种环保型建筑材料。

为了达到以上目的，本发明提供如下技术方案：

一种物理发泡淤泥质轻质固化土，包括以下质量百分比的组分：泡沫2％～3.5％、淤泥泥浆80％～85％、无机复合类固化剂12％～16％、降粘剂0.1％～0.2％、早强剂0.2％～0.5％。

进一步的优选的技术方案为，所述的泡沫由发泡剂水溶液经物理发泡制成，发泡剂的发泡倍率不低于30倍，泡沫半衰期大于30min，所述的发泡剂水溶液由下列重量份数的组分配制而成：十二烷基硫酸钠0.7～1.0份、烷基酚聚氧乙烯醚1～3份、动物蛋白类发泡剂1～2份、羧甲基纤维素钠1～2份和水160～200份。

进一步的优选的技术方案为，所述的淤泥泥浆由原状淤泥加水调制而成，淤泥泥浆含水率为100％～120％，原状淤泥有机质含量不大于4％。

进一步的优选的技术方案为，所述的无机复合类固化剂由矿粉、石灰、水泥、硅酸盐活性废渣等多组分复合而成，其水泥含量不大于10％。

进一步的优选的技术方案为，所述的降粘剂为木质素磺酸盐、栲胶中的一种或两种，所述的木质素磺酸盐为木质素磺酸钠、木质素磺酸钙中的一种或两种。

进一步的优选的技术方案为，所述的早强剂为三乙醇胺、甲酸钙、硫酸钠、硫代硫酸钠、碳酸钠中的一种或多种。

本发明还公开了一种物理发泡淤泥质轻质固化土制备方法，包括以下步骤：

(1)淤泥泥浆的制备：按比例称取原状淤泥和水至搅拌装置，搅拌6～10min，制备出淤泥泥浆待用，泥浆静置存放时间不大于30min；