一种纤维增强淤泥固化剂的制作方法
【专利摘要】本发明公开的纤维增强淤泥固化剂主要由重量百分数为99%-99.9%的固化材料和重量百分数为0.1%-1%的纤维材料组成，其中固化材料组成为（以重量百分数计）：矿渣：10-30%；粉煤灰：15%-45%；水泥：10%-25%；石灰：20%-30%；激发剂0.5%-5%。本发明针对现有淤泥固化材料添加量大、力学性能较差、拉伸韧性及弯曲韧性较差的问题，本发明通过采用纤维材料增强，有效改善了淤泥固化土的抗压强度、劈拉强度和韧性以及抗冲击性能等综合力学性能，并且纤维添加量低，生产方便、应用范围广。
【专利说明】一种纤维增强淤泥固化剂
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种淤泥固化材料，特别是一种纤维增强淤泥固化剂。
【背景技术】
[0003]长期的特殊土质固化，特别是淤泥固化过程中，早期对于淤泥的化学加固方法通常是采用水泥或者石灰加固，由于水泥或石灰在固化淤泥中有一些特殊的优异性能，譬如经过石灰加固的淤泥土早期抗压强度较高，能充分满足对施工的要求，缩短工期等，因此在淤泥加固过程中得到了广泛的应用。
[0004]近期以来，特别是国家关于“转变经济增长方式，走新型工业化道路，实现全面建设小康社会”等一系列重要措施的出台，人们越发意识到环保、节能减排的重要性，于是一批创新型、节约型材料产业应运而生，并逐步取代了传统的高耗能产业比如水泥等在淤泥固化领域中的应用。淤泥固化剂由于大多采用各种工业固体废弃物作为主要掺合物，不但能够大量消纳利用历年堆积的工业废渣，还节约土地资源，能够发挥以废治废的功效，另外许多工程实践也表明，采用淤泥固化剂加固淤泥土等有着传统的加固材料水泥、石灰无可比拟的有点，比如可以就地取材、经固化的淤泥有着较水泥或石灰更高的抗压强度等力学性能，综合性价比较高，而且还可以减少砂石料的运用，特别是在国家逐步限制山体开采的今天。
[0005]然而，由于我国地大物博，各地的淤泥土质成因、成分等千差万别，无论是传统的淤泥固化材料水泥、石灰还是采用各种工业固体废弃物的新型淤泥固化材料-淤泥固化剂，在加固淤泥中也还存在着一些弊端，特别是应用在一些要求较高的、冲击荷载较大的桥梁、道路、建筑地基等高等级工程中，往往存在着诸如抗拉强度低、脆性大、易开裂、韧性差等缺陷。纤维特别是聚丙烯纤维由于具有的高模量、高韧性等优良特质，近年来越来越广泛的应用于各种复合材料中，特别是作为增强材料应用于水泥混凝土工程中，国内学者已经做了充分的实验研究，孙伟等学者的研究成果表明:聚丙烯纤维应用于混凝土时，有够有效阻止混凝土的早期塑性裂变，还能够使硬化后的混凝土抗拉强度提高，并增强其断裂韧性。
[0006]
【发明内容】
[0007]为解决上述问题，本发明公开了一种纤维增强淤泥固化剂，通过采用纤维材料增强淤泥固化土，有效改善了淤泥固化土的抗压强度、劈拉强度和韧性以及抗冲击性能等综合力学性能，并且纤维添加量低，生产混合搅拌方便，工程性能优良，应用范围广。
[0008]本发明公开的纤维增强淤泥固化剂，主要由重量百分数为99%_99.9%的固化材料和重量百分数为0.1%-1%的纤维材料组成，其中固化材料组成为(以重量百分数计):矿渣:10-30% ;粉煤灰:15%-45% ;水泥:10%-25% ;石灰:20%-30% ;激发剂 0.5%_5%。[0009]本发明公开的纤维增强淤泥固化剂的一种改进，所述的纤维材料为竹纤维或聚丙烯纤维或竹纤维和聚丙烯纤维的任意重量比组合物，并且所述纤维材料的长度为l_5mm。
[0010]本发明公开的纤维增强淤泥固化剂的又一种改进，所述石灰所含有的有效氧化钙质量分数不低于70%。
[0011]本发明公开的纤维增强淤泥固化剂，通过纤维、固化剂复合掺入固化土，能够充分发挥出各类型纤维的叠加效应以及加筋效应，不但能够保留聚丙烯单丝纤维对于淤泥固化土的阻裂及增韧作用，还能够发挥竹纤维的微加筋作用，从而使得整体淤泥固化土的抗压、抗拉、韧性等综合性能发挥出最大效能，并有效运用于高等级土木建筑领域淤泥质道路基层、底基层、建筑地基、边坡防渗加固过程中。
[0012]
【具体实施方式】
[0013]下面结合【具体实施方式】，进一步阐明本发明，应理解下述【具体实施方式】仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
[0014]本发明公开的纤维增强淤泥固化剂，主要由重量百分数为99%_99.9%的固化材料和重量百分数为0.1%-1%的纤维材料组成，其中固化材料组成为(以重量百分数计):矿渣:10-30% ;粉煤灰:15%-45% ;水泥:10%-25% ;石灰:20%-30% ;激发剂 0.5%_5%。
[0015]作为一种优选，所述的纤维材料为竹纤维或聚丙烯纤维或竹纤维和聚丙烯纤维的任意重量比组合物，并且所述纤维材料的长度为l_5mm。采用长度l_5mm便于搅拌均匀，并且有利于提高固化土的性能和稳定性。
[0016]作为一种优选，所述石灰所含有的有效氧化钙质量分数不低于70%。
实施例
[0017]实施例1
本实施例的纤维增强淤泥固化剂包含如下的重量百分比含量的各组分:固化材料99%，聚丙烯纤维1% ;其中固化材料的组成配方为:矿渣10%，粉煤灰40%，水泥20%,石灰25%，激发剂硫酸钠5%。本实施案例，每立方淤泥添加固化剂80公斤，固化土固化后，在龄期7d无侧限抗压强度达241KPa，14d无侧限抗压强度达295KPa，28d无侧限抗压强度为3 38KPa,同时固化土的干湿循环性能基本趋向稳定。
[0018]实施例2
本实施例的纤维增强淤泥固化剂包含如下的重量百分比含量的各组分:固化材料99.2%，竹纤维0.8% ;其中固化材料的组成配方为:矿渣20%，粉煤灰35%，水泥15%，石灰29.5%，激发剂硅酸钠0.5%。本实施案例，每立方淤泥添加固化剂80公斤，固化土固化后，在龄期7d无侧限抗压强度达201KPa，14d无侧限抗压强度达255KPa，28d无侧限抗压强度为298KPa,同时固化土的干湿循环性能基本趋向稳定。
[0019]实施例3
本实施例的纤维增强淤泥固化剂包含如下的重量百分比含量的各组分:固化材料99.4%，聚丙烯纤维0.4%，竹纤维0.2% ;其中固化材料的组成配方为:矿渣30%，粉煤灰15%，水泥25%，石灰25.5%，激发剂硫酸钠4.5%。本实施案例，每立方淤泥添加固化剂80公斤，固化土固化后，在龄期7d无侧限抗压强度达271KPa，14d无侧限抗压强度达325KPa，28d无侧限抗压强度为408KPa，同时固化土的干湿循环性能基本趋向稳定。
[0020]实施例4
本实施例的纤维增强淤泥固化剂包含如下的重量百分比含量的各组分:固化材料99.6%，聚丙烯纤维0.2%，竹纤维0.2% ;其中固化材料的组成配方为:矿渣22%，粉煤灰45%，水泥10%，石灰20%，激发剂硅酸钠3%.本实施案例，每立方淤泥添加固化剂80公斤，固化土固化后，在龄期7d无侧限抗压强度达235KPa，14d无侧限抗压强度达270KPa，28d无侧限抗压强度为294KPa，同时固化土的干湿循环性能基本趋向稳定。
[0021]实施例5
本实施例的纤维增强淤泥固化剂包含如下的重量百分比含量的各组分:固化材料99.9%，竹纤维0.1% ;其中固化材料的组成配方为:矿渣15%，粉煤灰30%，水泥25%，石灰28%，激发剂硅酸钠2%。本实施案例，每立方淤泥添加固化剂80公斤，固化土固化后，在龄期7d无侧限抗压强度达215KPa，14d无侧限抗压强度达253KPa，28d无侧限抗压强度为28 7KPa,同时固化土的干湿循环性能基本趋向稳定。
[0022]对照例
本实施例的纤维增强淤泥固化剂包含如下的重量百分比含量的各组分:矿渣15%，粉煤灰30%，水泥25%，石灰28%，激发剂硅酸钠2%。本实施案例，每立方淤泥添加固化剂80公斤，固化土固化后，在龄期7d无侧限抗压强度达178KPa，14d无侧限抗压强度达213KPa，28d无侧限抗压强度为247KPa，同时固化土的干湿循环性能基本趋向稳定。
[0023]由上表可以看出，纤维淤泥固化材料较未掺加纤维的单纯淤泥固化材料劈拉强度、抗压强度、弯拉强度均有不同幅度的增长。
[0024]本发明公开的纤维增强淤泥固化剂，通过纤维、固化剂复合掺入固化土，能够充分发挥出各类型纤维的叠加效应以及加 筋效应，不但能够保留聚丙烯单丝纤维对于淤泥固化土的阻裂及增韧作用，还能够发挥竹纤维的微加筋作用，从而使得整体淤泥固化土的抗压、抗拉、韧性等综合性能发挥出最大效能，并有效运用于高等级土木建筑领域淤泥质道路基层、底基层、建筑地基、边坡防渗加固过程中。
[0025]本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。以上所述是本发明的【具体实施方式】，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种纤维增强淤泥固化剂，其特征在于:所述纤维增强淤泥固化剂主要由重量百分数为99%-99.9%的固化材料和重量百分数为0.1%-1%的纤维材料组成，其中固化材料组成为(以重量百分数计):矿渣:10-30% ;粉煤灰:15%-45% ;水泥:10%-25% ;石灰:20%-30% ;激发剂 0.5%-5%。
2.根据权利要求1所述的纤维增强淤泥固化剂，其特征在于:所述的纤维材料为竹纤维或聚丙烯纤维或竹纤维和聚丙烯纤维的任意重量比组合物，并且所述纤维材料的长度为
3.根据权利要求1所述的纤维增强淤泥固化剂，其特征在于:所述石灰所含有的有效氧化钙质量分数不低于70%。`
【文档编号】C02F11/14GK103880378SQ201410051302
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年2月15日 优先权日:2014年2月15日
【发明者】钟天雪, 汪潇 申请人:江苏坤泽科技股份有限公司