[发明专利]一种地基开挖泥浆稳定固化剂及其制备使用方法

说明书

本发明提出的是一种地基开挖泥浆稳定固化剂及其制备使用方法，该固化剂由质量分数为45‑80％的火山灰硅土和硅胶化合物等的混合物，和质量分数为18‑42％的经过无机煅烧后的纸浆灰分混合粉状物混合而成。本发明的优点：1）能够瞬间固化泥土颗粒；2）使用量大大减少（重量比为0.08‑0.55）；3）改良土性质稳定，可以直接作为回填土使用；4）减少环境污染；5）不会受到土壤中细菌等微生物的分解，能够长期保持固化处理后砂土的强度。

技术领域

本发明涉及的是一种地基开挖泥浆稳定固化剂及其制备使用方法，属于建筑材料技术领域。

背景技术

在城市建筑基础施工现场的多余地基开挖泥浆，因其收集成本高，运输和中间处理复杂，需要花费大量人力物力和高昂的运输成本，常常作为废弃物而被填埋处置。目前，国家政策要求提高各种资源的有效利用，以降低再生处理成本为目标进行技术开发。现有技术中地基开挖泥浆的主流处理方法是使用压滤、离心机等设备进行的物理脱水方法，以及使用有机、无机脱水剂（如铁铝聚合物、石灰和废纸等）进行吸水/脱水的固化处理方法方法。然而，上述固化处理技术难以应用于水分含量极高（质量比100%以上）的地基开挖泥浆。

上述现有技术中采用的固化材料会产生复杂的化学反应形成强烈的自硬化现象，所需的含水量最大值约为60％；其中，在使用矿渣硅酸盐水泥的情况下，水合反应结晶水的吸收量约为25％左右，在使用普通硅酸盐水泥固化泥浆的情况下为35％左右；若含水量高于35％，地基开挖泥浆则体现出浆液状态，无法完全固化，为了增加固化效果则需要使用大量水泥，导致成本问题凸显；另外，当使用水泥基或石灰基稳定固化材料固化时，泥浆会变成强碱性，不能直接作为种植绿化土壤再循环利用，甚至造成环境污染。

现有技术中存在使用廉价且容易获得的生石灰调整泥浆的水分的方法：在使用生石灰的调节过程中，利用泥浆中含有的水分与生石灰之间的反应热使多余的热量迅速蒸发，可在短时间内可以完成泥浆固化处理；但该方法会产生大量的热量，泥浆的中心部分经常产生高温，导致工作环境恶化。现场施工的其他固化方法通常需要数小时的搅拌处理，在日常操作会产生诸多问题。如上所述，使用水泥或石灰作为稳定化处理材料来处理常规高含水泥浆的方法，其可操作性存在很大问题。

对于含有腐殖质、氟酸等有机质的地基开挖泥浆，这些有机质在固化过程中会吸附在水泥颗粒的表面，阻碍水泥的水合反应，导致处理效果不理想。现有技术中采用将石灰与高炉水泥并用、以及将预处理过的地基开挖泥浆和高分子有机聚合物材料并用的方法，来改善其固化性能；还有利用焚烧灰与高含水量一种地基开挖泥浆混合制备成绿化用颗粒状土壤的方法，制备高含水建设泥浆改良用固化材料，其通过抑制强碱性水泥的使用量，来降低碱性pH值、减少对植物的负面作用。上述方法在实行过程中，为了根据地基开挖泥浆的特性确定最佳组成配比需要大量的反复试验，时间周期长，从而导致固化处理所需的成本增加，不适合大范围推行使用。

发明内容

本发明的目的在于解决现有地基开挖泥浆固化方法和固化材料存在的上述缺陷，提出一种地基开挖泥浆稳定固化剂及其制备使用方法；与普通地基开挖泥浆固化剂相比，添加极少量的本发明产品就可以稳定地固化地基开挖泥浆，为地基开挖泥浆的固化处理技术提供一种高效、稳定的方案。

本发明的技术解决方案：一种地基开挖泥浆稳定固化剂，由质量分数为45-80％的火山灰硅土和硅胶化合物的混合物，和质量分数为18-42％的经过无机煅烧后的纸浆灰分混合粉状物混合而成，还含有质量分数为5-18％的膨润土；其中粒径小于18μm的火山灰硅土超细晶粒粉末所占质量分数为20-40％，粒径为18μm-0.45mm的火山灰硅土粉末所占质量分数为35-62％。实际使用时，相对于100重量份的一种地基开挖泥浆，添加0.08-0.55重量份的一种地基开挖泥浆稳定固化改良剂，并混合。