[发明专利]一种强吸水缓释水的仿海绵固化土

说明书

本发明提供一种强吸水缓释水的仿海绵固化土，所述固化土中各组分及其重量份含量如下：泥：水：水硬性胶凝材料：早强剂＝100：(0～50)：(10～40)：(0～12)；所述泥中的有机质含量不低于5％，天然含水率为50％～1000％；所述固化土干密度为0.4～0.8g/cm3，且所述固化土体积孔隙率大于70％，无侧限抗压强度强度不低于1MPa。所述水硬性胶凝材料为具有早强早凝特征的胶凝材料。本发明的固化土体积孔隙率大，抗压强度高，具有快速吸水缓慢释水的性能，耐久性好，可应用于透水铺装系统透水基层以下的土基层回填等场合。

【技术领域】

本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种强吸水缓释水的仿海绵固化土。

【背景技术】

河道、湖体等水体经过长时间运行，会积累大量的流态淤泥，有机质含量很高，天然含水率很高，但工程性能极差，常见处理方法主要包括淤泥干化回填、淤泥堆肥发酵。对于前者，有机质含量高是淤泥最大的缺点，极大提高处理成本；对于后者，有机质含量高的特点可充分利用，但肥料消耗速度太小，堆肥意味着弃置，且堆肥过程和堆置过程会带来二次污染。另一方面，城市海绵铺装系统主要包括透水性基层(如碎石层、砂层)和透水性面层(如透水混凝土、透水砖等)，由于透水铺装系统孔径大，透水能力强，因此其蓄水能力极弱，对环境无法起到湿度调节作用，若管道排水能力不够大，则透水铺装系统的高透水性就无从发挥，暴雨天仍会出现水淹现象。

透水混凝土、透水砖、碎石层、砂层和土层，作为铺装系统的一部分，透水能力和持水能力最主要取决于该材料中占骨料或集料的粒径所决定，粒径越小，比表面积越大，则颗粒间的孔隙率越小，透水性越差，持水能力越强。假设土颗粒均为球体，则其比表面积与颗粒直径成反比，如粘粒粒径<0.005mm，为透水混凝土常用的最小骨料粒径5mm的1/1000，则粘粒表面积是相同质量下石子表面积的1000倍以上，则可结合水量是相同质量下石子可结合水量的1000倍以上(粘粒、砂粒和石粒化学组成基本相同，比重相似，其表面结合水厚度相差不大)因此，只要通过提高含水率来提高粘粒间孔径(保证干粘土快速地吸收水分、湿粘土快速蒸发水分，但相对于透水材料是缓慢释放水分)，通过胶凝材料稳定这种孔径结构，并提供足够的承载力和耐久性，则粘土即可制成可快速吸收大量径流水、缓慢释放水分的地基回填材料。土体含水率越大，则孔隙体积越大，干燥后可蓄的水量越多，但在土体固化前，土体含水率越高，土体流动性越好，稳定性越差，极其容易产生分层、离析，使固化后土体实际孔隙率大大下降，且固化土上下均匀性也会下降，从而导致土体强度下降，为保证土体固化前的稳定性，可通过添加适量的增稠剂达到，而天然有机质土、泥炭质土和泥炭由于含有较多的亲水性有机质，能使本身的高含水率状态处于较稳定状态，无需额外加入增稠剂。

综上所述，以河道淤泥等高含水率土体作为原材料应用于土基回填，既可有效消纳河道清淤过程产生的大量垃圾土，避免垃圾土堆放转运或堆放过程产生的二次污染，又能提高海绵城市建设的水调节能力，而且河道清淤和土基回填协调处理，固化一次到位，可节省大量的固化材料和施工费用，有效节约工程成本。

申请号为201811483020.3的中国专利，公开了一种物理发泡淤泥质轻质固化土及其制备方法，该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。此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。