[发明专利]一种河道淤泥基工程土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种河道淤泥基工程土，各组分及其所占制备百分比包括：河道淤泥53～83％，建筑垃圾粉渣10～30％，粉煤灰5～10％，水泥2～7％；同时控制水灰比为0.1～0.5。本发明以河道疏浚淤泥为主要原料，建筑垃圾粉渣作为细骨料，并辅以少量粉煤灰和水泥等胶凝材料，可有效保证所得固结体系的力学性能和稳定性能，进而形成满足道路填垫用土要求的河道淤泥基工程土；可实现河道疏浚淤泥的大宗处置及资源化利用，节约土地、避免对环境的污染，具有重要的经济和环境效益。

技术领域

本发明属于土木建筑材料及固体废弃物综合利用技术领域，具体涉及一种河道淤泥基工程土及其制备方法。

背景技术

目前道路铺设工程土多以碱渣、粉煤灰、煤矸石等工业固废为原料替代传统工程土，而河道淤泥在工程土制备方面的应用较少。河道清淤导致大量的淤泥堆积，占用了大量土地而造成环境污染。我国疏浚淤泥处置技术仍以填埋和堆肥为主，随着生态文明建设发展，将淤泥进行无害化处理和资源化利用是今后淤泥处置技术的必然选择。淤泥的资源化处置主要包含制填方材料和建筑材料两种方式。疏浚淤泥具备颗粒细、可塑性高、结合力大和收缩率大等特点，经过无害化预处理后的淤泥，通过改良使其满足工程要求，可进行回填施工，作为填方材料进行使用。一方面，疏浚淤泥资源化制工程填方材料能减小对土地资源的破坏，另一方面，建设工程对填方材料需求量大，可消纳大量的疏浚淤泥，是疏浚淤泥资源化处置的较好选择。在淤泥的化学固结方面，目前主要采用水泥拌合，比如搅拌粧，但由于掺加量大、水泥对淤泥的加固效果不明显、质量差、成本高等原因，现在已经限制使用。现有的淤泥固结制工程土技术主要依靠水泥胶结，水泥用量大，生产成本高，同时常常出现由于搅拌不均匀导致土力性能不稳定、压实度不达标等情况。

目前已有一定利用工业固废制备工程土的报道，如专利CN106116199公开了一种碱渣制工程土，各组成按质量百分比计为：碱渣40～65％、粉煤灰15～40％、消石灰5～20％、表面活性剂占碱渣+粉煤灰+消石灰总量的1～5％及减水剂占碱渣+粉煤灰+消石灰总量的0.1～1％；首先采用烘干机对碱渣进行15～45min的脱水干燥，使其含水率下降到40％以下，烘干机的进气温度为300～800℃，通过称重传感器按比例称重，机械拌合均匀。该发明利用碱渣废料代替大量的道路路基或堆场基础填料，大大提高了碱渣制工程土的无侧限抗压强度与承载比等力学性能，可直接用于沿海滩涂道路路基或堆场地基填筑；但其原料组分复杂，容易受到市场及区域原料限制，针对降低碱渣的含水率需要采用高能耗设备，成本较高。专利CN102020451公开了一种超强碱渣工程土的制备方法，它以碱渣、粉煤灰、水泥、石灰为主要原料，该发明消耗碱渣量大，处理碱渣成本低，但是制备工艺流程较长，同时适用范围较窄。因此，进一步探索河道淤泥在工程土中的高效利用，具有重要的研究和应用意义。

发明内容

本发明的主要目的在于针对淤泥资源化利用手段淤泥深度干燥成本高、直接用作工程土无法满足工程土力学指标要求、水泥掺量大、生产成本高等问题，提供一种河道淤泥基工程土，它以河道淤泥、建筑垃圾粉渣和粉煤灰为主要原料制备而成，具有处置成本低、制备方法简单、操作方便等优点，具有重要的经济和环境效益。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种河道淤泥基工程土，各组分及其所占制备百分比包括：河道淤泥53～83％，建筑垃圾粉渣10～30％，粉煤灰5～10％，水泥2～7％；水灰比0.1～0.5。

上述方案中，所述河道淤泥的含水率为20～40％，细度小于5mm。

上述方案中，所述河道淤泥清淤上岸后，通过无机絮凝剂和石灰调理，再通过板框脱水机脱至含水率40～50％，露天摊晾2～5天，使淤泥含水率降至20～40％。

上述方案中，所述建筑垃圾粉渣为废弃混凝土或砖石破碎筛分后所得粉渣，粒细度小于20mm。

上述方案中，所述粉煤灰为煤粉炉粉煤灰，细度不大于45μm。