道路工程用脫氯堿渣固化土的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種道路工程用脫氯堿渣固化土。
【背景技術】
[0002] 目前，我國沿海城市地層中存在大量淤泥質粘土，這些淤泥質粘土存在含水量高、 粘粒含量高、排水性差、強度低等問題，難以滿足工程建設需求，有待于進行加固處理。傳統(tǒng) 加固方法對于含水量較高的淤泥質粘土來說，所添加的固化劑量比較大，成本也很高，且往 往達不到理想的固化效果。
[0003] 近年來，由于工業(yè)廢渣的大量堆積，已造成環(huán)境的污染，堿渣固化劑由于資源化 利用工業(yè)廢渣，已得到廣泛應用。專利申請文件公開"利用堿渣制備建材及其產(chǎn)品的配方 (201410331432. 0) "以及"一種綜合利用堿渣的淤泥固化材料（201310247152. 7) "都涉 及堿渣的資源化利用，但是都未對工業(yè)堿渣進行脫氯預處理，堿渣中存在的高含量氯化物 (CaCl2、NaCl)對沿海道路工程后期的環(huán)境和耐久性都會造成一定程度的影響。因此，有效 開發(fā)堿渣預處理技術，實現(xiàn)可持續(xù)的資源化利用，具有一定的社會效益和經(jīng)濟效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術問題是，克服以上現(xiàn)有技術的缺點：提供一種有效開發(fā)堿 渣預處理技術，將工程性質較差的淤泥質粘土改良成工程建設用土，實現(xiàn)可持續(xù)資源化利 用的道路工程用脫氯堿渣固化土。
[0005] 本發(fā)明的技術解決方案如下：一種道路工程用脫氯堿渣固化土，它由以下重量百 分比的各組分組成：固化劑8~20%，干土 45~55%和水35~40% ;所述固化劑由以下 各組分組成：脫硫石膏、脫氯堿渣、粉煤灰、礦渣、激發(fā)劑；所述干土由干燥后的淤泥質粘土 經(jīng)粉磨后獲得。
[0006] 作為優(yōu)選，所述固化劑由以下重量百分比的各組分組成：脫硫石膏10~15%、脫 氯堿渣30~40%、粉煤灰20~32%、礦渣20~30%、激發(fā)劑5~10%。
[0007] 作為優(yōu)選，所述脫硫石膏為電廠煙氣脫硫石膏，其中三氧化硫含量為35~45%。
[0008] 作為優(yōu)選，所述脫氯堿渣由氨堿法制堿過程中產(chǎn)生的比表面積在400m2/kg以上的 堿渣經(jīng)過電解除氯的方法預處理得到；具體預處理方法為：將堿渣與水按1:2重量比混合 調(diào)漿，將調(diào)漿后的漿液置于一個2-5V的直流電場下，使溶液中的Na+、Ca2+和Cl在電場的 作用下分離。
[0009] 作為優(yōu)選，所述粉煤灰為比表面積為300~500m2/kg的二級粉煤灰。
[0010] 作為優(yōu)選，所述礦渣的比表面積為400~600m2/kg。
[0011] 作為優(yōu)選，所述激發(fā)劑為硅酸鈉、硅酸鈣、硫酸鈉中的一種或幾種。
[0012] 作為優(yōu)選，所述干土是由風干或烘干的淤泥質粘土經(jīng)粉磨后獲得的粒徑小于2mm 的干土粉。
[0013] 所述道路工程用脫氯堿渣固化土的制備方法為：將固化劑，干土和水按照上述配 比機械攪拌混合、壓實即可。
[0014] 所述固化劑的制備方法為：將脫硫石膏、脫氯堿渣、粉煤灰、礦渣、激發(fā)劑按照上述 配比攪拌混合均勻即可。
[0015] 本發(fā)明所述粉煤灰的起到填充、助磨、降低水化熱等作用；所述礦渣起到膠凝、填 充等作用；堿渣中的CaO很容易被釋放，與淤泥質粘土中粘土顆粒及水產(chǎn)生一系列的物理 化學反應，形成水化硅酸鹽凝膠，附著于土顆粒或孔壁上，形成較為完整的土骨架，提高固 化土的強度。
[0016] 本發(fā)明中將淤泥質粘土、固化劑通過機器攪拌充分均勻即可進行固化。獲得的固 化土無側限抗壓強度顯著提高，經(jīng)測定：固化土 7天無側限抗壓強度達到0. 02-0. 28MPa ;28 天無側限抗壓強度達到0. 06-0. 44MPa ;90天無側限抗壓強度達到0. 10-0. 63MPa，可用作普 通工程填墊土，具有巨大的經(jīng)濟效益和工程建設意義。
[0017] 本發(fā)明的有益效果為：
[0018] 本發(fā)明能滿足工程施工要求，并且制備方法簡單，通過機械粉碎、攪拌充分混合即 可；
[0019] 本發(fā)明可以減少工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的堿渣等工業(yè)廢渣的廢棄處置對大量土地的占 用和對周圍環(huán)境的污染；尤其通過對堿渣進行電化學除氯，消除氯化物對工程地下水的污 染和鋼筋混凝土工程的腐蝕等問題；
[0020] 本發(fā)明將廢棄的堿渣、礦渣轉化為工程性能良好的土工材料，固化后的淤泥質粘 土可用于道路工程回填土；
[0021] 固化劑的主要成分堿渣、礦渣、脫硫石膏和粉煤灰等屬于工業(yè)廢棄物，利用工業(yè)廢 棄物來治理淤泥質粘土，得到工程建設大量需求的填墊土，相比復合水泥固化土，成本較 低；
[0022] 綜上所述，本發(fā)明先對堿渣進行電化學除氯，然后結合堿渣、礦渣、粉煤灰等廉價 工業(yè)廢料的特性制作與淤泥質粘土相互作用的固化劑，對淤泥質粘土進行處理，將工程性 質較差的淤泥質粘土改良成工程建設用土，該技術既可減少工程用土成本，也可解決堿渣 等工業(yè)廢料大面積堆放的問題。
【具體實施方式】
[0023] 下面用具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明，但本發(fā)明不僅局限于以下具體實 施例。
[0024] 實施例采用具體代表性的位于地表下13. 8-14. 8m的淤泥質粘土，含水量為 62. 4%〇
[0025] 實施例1
[0026] 將要加固的淤泥質粘土烘干、粉磨并篩選出粒徑小于2mm的干土備用。按重量百 分比：固化劑8%、干土 55%、水37%，將上述配合比原料放入攪拌機攪拌均勻得到混合土 樣，壓實獲得道路工程用脫氯堿渣固化土。
[0027] 其中，所述固化劑重量百分比組成為12%的脫硫石膏、30%的脫氯堿渣、30%的粉 煤灰、23 %的礦渣、5 %激發(fā)劑；
[0028] 所述脫硫石膏為電廠煙氣脫硫石膏，其中三氧化硫含量為35~45% ;
[0029] 所述脫氯堿渣由氨堿法制堿過程中產(chǎn)生的比表面積在400m2/kg以上的堿渣經(jīng)過 電解除氯的方法預處理得到；具體預處理方法為：將堿渣與水按1:2重量比混合調(diào)漿，將調(diào) 漿后的漿液置于一個5V的直流電場下，使溶液中的Na+、Ca2+和Cl在電場的作用下分離； C12、HC1、氯鹽隨陽極出水排出，以質量百分比計，堿渣中的Cl從9~14%降至0. 7%以下， 去除率達95%以上；CaCl2U9~13%降至1%以下，去除率達96以上，NaCl從3~9%降 至1%以下，其去除率達90%以上。
[0030] 所述粉煤灰為比表面積為300~500m2/kg的二級粉煤灰，符合GB1596-1991執(zhí)行 標準。
[0031] 所述礦渣的比表面積為400~600m2/kg，符合GB/T203-1994執(zhí)行標準。
[0032] 所述激發(fā)劑為硅酸鈉。
[0033] 測得該道路工程用脫氯堿渣固化土 14天無側限抗壓強度為0. 02MPa，28天無側限 抗壓強度為〇. 〇6MPa，90天無側限抗壓強度為0. lOMPa。
[0034] 該道路工程用脫氯堿渣固化土 14天壓縮系數(shù)為LgOMPa1JS天壓縮系數(shù)為 I. 38MPa \90天壓縮系數(shù)為0· 75MPa、
[0035] 該道路工程用脫氯堿渣固化土 14天壓縮模量為1.42MPa，28天壓縮模量為 1. 89MPa，90天壓縮模量為3. 42MPa。
[0036] 該道路工程用脫氯堿渣固化土 14天強度參數(shù).60°，c = 9. 58kPa，28天強度參 數(shù)·=1.94。，c = 11. 78kPa，90 天強度參數(shù)Φ=3,61°, c = 12. 98kPa。
[0037] 實施例2
[0038] 將要加固的淤泥質粘土烘干、粉磨并篩選出粒徑小于2mm的干土備用。按重量百 分比：固化劑10 %、干土 50 %、水40 %，將上述配合比原料放入攪拌機攪拌均勻得到混合土 樣，壓實，獲得道路工程用脫氯堿渣固化土。
[0039] 其中，所述固化劑重量百分比組成為12%的脫硫石膏、30%的脫氯堿渣、30%的粉 煤灰、23 %的礦渣、5 %激發(fā)劑；
[0040] 所述脫硫石膏為電廠煙氣脫硫石膏，其中三氧化硫含量為35~45% ;
[0041] 所述脫氯堿渣由氨堿法制堿過程中產(chǎn)生的比表面積在400m2/kg以上的堿渣經(jīng)過 電解除氯的方法預處理得到；具體預處理方法為：將堿渣與水按1:2重量比混合調(diào)漿，將調(diào) 漿后的漿液置于一個5V的直流電場下，使溶液中的Na+、Ca2+和Cl在電場的作用下分離； 去除堿渣中95%以上質量百分比的Cl ;
[0042] 所述粉煤灰為比表面積為300~500m2/kg的二級粉煤灰，符合GB1596-1991執(zhí)行 標準。
[0043] 所述礦渣的比表面積為400~600m2/kg，符合GB/T203