一种工业废渣固化淤泥的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种淤泥固化技术，特别是一种工业废渣固化淤泥的方法。
【背景技术】
[0002]在淤泥软基特别是吹填淤泥软基上进行工程建设时，需要大量的山皮土、水泥或砂石料资源。随环保力度的加大，自然资源日趋紧张，山皮土及砂石料供不应求。特别是水泥生产，需要大量的能源，并造成一定的环境污染。采用水泥加固淤泥或吹填淤泥具有技术瓶颈。
[0003]淤泥处理和利用，是港口工程质量、工期和造价的主要影响因素之一，随自然资源的日趋紧张，作为港口废弃物淤泥的利用是港口工程的长久难题。连云港淤泥颗粒细、含水量高，物理力学指标差，港口建设中，必须对淤泥进行处理。目前常规的淤泥物理加固办法是排水，即采用真空预压和堆载预压将淤泥中的水分排出，作为地基使用，但连云港淤泥的渗透系数极小，淤泥排水即费能又费时，而且加固效果不佳，工后使用中存在各种质量问题。但颗粒细的淤泥，则具有较大的化学活性，有利于化学固结。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、质量差等原因，现在已经限制使用。
[0004]吹填淤泥的表层处理一直是工程的难点。淤泥吹填结束后，表层为稀粥状，含水量达到150?300%，依自重沉淀，速度很慢。吹填区表面为锅底状，中间低，沉淀水难以排出。现有技术中常用的做法是:沉淀、晾晒4个月，铺设编织布、竹芭后，用山皮土作为工作垫层，不但大大提高了工程造价，还带来很大的施工风险。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种固结速度快、效果好、可实现环保经济和再生能源的废渣固化淤泥的方法。
[0006]本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种工业废渣固化淤泥的方法，其特点是:将100重量份的淤泥、5?20重量份的碱渣、0.5?5重量份的矿粉、5?30重量份的固化剂混合搅拌后进行输送摊铺、密实、养护，形成高强固化土。
[0007]本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述固化剂是由粉煤灰、矿渣、催化剂按10?50:20?80:2?10的重量配比混合而成的。
[0008]本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述催化剂为萘系高效减水剂、早强减水剂、防冻剂、早强剂、缓凝剂、防水剂、生石灰中的任意一种或几种的混合。
[0009]本发明是在催化剂的作用下，充分利用、激活淤泥和各种工业废渣的活性，使其产生类似水泥混凝土的化学反应，达到高强固化土的力学指标，可以实现废弃淤泥和工业废渣的循环利用，做到环保和节能。
[0010]本发明方法的机理是: 1、活性激发:各种工业废渣(如:碱渣、矿渣、粉煤灰等)都有较强的化学活性或潜在的化学活性，极细的连云港淤泥也有一定的化学活性。在催化剂的作用下，充分释放其活性，产生化学反应，达到较高的工程强度。
[0011 ] 2、产生水泥混凝土的相似反应:矿渣、粉煤灰、淤泥、石粉中的硅、铝氧化物和碱渣中的钙离子产生类似混水泥凝土的化学反应，形成硅铝酸钙、钙矾石等高强结晶体，粘结淤泥颗粒，形成高强固化土。
[0012]与已有技术相比，本发明的优点和技术效果为:
1、本发明技术可以充分体现废物利用、资源再生:碱渣、矿渣、粉煤灰等工业废渣都是不可多得的资源，连云港的颗粒极细的淤泥是大地的精华冲积到沿海，变成了难以利用的港口废弃物，使其充分利用，实现可持续发展的低碳环保产业链。
[0013]2、本发明技术有利于环保:我国政府和企业投入巨资进行工业废渣的治理。碱渣等工业废渣是良好的化工、建筑材料，到目前为止，还没有良好的利用方法，多采用掩埋方式处理，并没有消除污染源。
[0014]3、本发明方法实现了淤泥的废物利用。采用本发明技术后，可以充分利用吹填淤泥，形成码头堆场的面层和填筑层，代替日益紧缺的砂石料天然资源。因此可以更多的利用码头港池和航道挖泥的淤泥废物。
[0015]4、所用材料大多发生了化学反应，并被反应物包裹，不易渗出。经环保检测，本发明制造的混凝土浸出水达到了工业废水的排放标准，对环境没有污染。
[0016]5、本发明方法可以有效降低固化土工程的施工费用。
【具体实施方式】
[0017]—种工业废渣固化淤泥的方法，将100重量份的淤泥、5?20重量份的碱渣、0.5?5重量份的矿粉、5?30重量份的固化剂混合搅拌后进行输送摊铺、密实、养护，形成高强固化土。
[0018]所述固化剂是由粉煤灰、矿渣、催化剂按10?50:20?80:2?10的重量配比混合而成的。
[0019]所述催化剂为萘系高效减水剂、早强减水剂、防冻剂、早强剂、缓凝剂、防水剂、生石灰中的任意一种或几种的混合。
[0020]以下进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。
[0021](1)原材料检测:对即将使用的各种材料进行物理、化学指标检测和环保检测，确保无重大污染源；
(2)原材料抓取、购买和堆存:将施工所需的淤泥、碱渣抓取后运输至拌合现场进行堆存，将矿渣、粉煤灰、石粉(尾矿沙、黄沙等)和催化剂等材料购买、运输至施工现场进行堆存；
(3)配合比室内试验:针对不同原材料的物理、化学性质和工程对混凝土的要求，进行实验室配合比试验，以确定各材料的掺加量和施工工艺；
(4)专用械研制:研制专门的搅拌机械和振捣密实机械，以适应本产品粘稠度高、含水量低、需要充分化学反应的特点，控制其含水量，以达到密实要求。
[0022](5)搅拌:按实验室配合比，按规定时间进行搅拌，原则是搅拌均匀。
[0023](6)拌合料输送:依工程需要，采用混凝土栗、车辆或吊机等机械进行拌合料的输送和运输。
[0024](7)压实:采用压路机、机械夯等工艺进行拌合料的密实；
(8)养护:采用保温保湿的方式进行养护。
[0025](9 )检测:不同龄期，进行常规检测，包括强度、密度、耐久性等指标，并进行环保检测。
[0026]以上所述的技术方案中:环境温度是重要的质量参数，一般不低于5摄氏度。含水量控制、搅拌均匀是关键，以便提高其强度和耐久性。
[0027]实施例1，一种淤泥固化技术实例，其方案及步骤如下:
(1)配合比:淤泥100，水3.5，碱渣8，固化剂21.9。
[0028](2)实施步骤:材料进场检测游泥、喊渔、固化剂揽摔输送、摊铺密实一一养护一一检测。
[0029](3)指标:28天抗压强度12.88兆帕。
[0030]实施例2，一种新型淤泥混凝土制造技术实例，其方案及步骤如下:
(1)配合比:淤泥100:碱渣5.6:固化剂11.6。
[0031 ] (2)实施步骤:材料进场检测游泥、喊渔、固化剂揽摔输送与摊铺一一密实一一养护一一检测。
[0032](3)指标:28天抗压强度8.37兆帕。
[0033]实施例3，一种新型淤泥混凝土制造技术实例，其方案及步骤如下:
(1)配合比:淤泥100:碱渣8.5:固化剂21.5，用途为水泥搅拌粧。
[0034](2)实施步骤:材料进场检测揽摔机械就位喊渔、固化剂揽摔制楽.--搅拌、湿式喷楽.--养护--检测。
[0035](3)指标:28天抗压强度1.8?15.6兆帕。
【主权项】
1.一种工业废渣固化淤泥的方法，其特征在于:将100重量份的淤泥、5?20重量份的碱渣、0.5?5重量份的矿粉、5?30重量份的固化剂混合搅拌后进行输送摊铺、密实、养护，形成高强固化土。2.根据权利要求1所述的工业废渣固化淤泥的方法，其特征在于:所述固化剂是由粉煤灰、矿渣、催化剂按10?50:20?80:2?10的重量配比混合而成的。3.根据权利要求1所述的工业废渣固化淤泥的方法，其特征在于:所述催化剂为萘系高效减水剂、早强减水剂、防冻剂、早强剂、缓凝剂、防水剂、生石灰中的任意一种或几种的混合。
【专利摘要】一种工业废渣固化淤泥的方法，将淤泥、碱渣、矿粉、固化剂混合搅拌后进行输送摊铺、密实、养护，形成高强固化土。利用工业废弃物进行淤泥固化的环保技术，充分激发这些材料潜在的化学活性，代替水泥固化淤泥，作为建筑材料使用。特别是在工业废弃物――矿渣、粉煤灰、碱渣、石粉等资源和废弃物的再生、治理和利用方面，做到废物利用、环境治理和废弃物的环保利用。可以用于市政、交通、水利、港口工程中的道路基层、水泥稳定层、软基加固的工作垫层、加载层，吹填土的现场搅拌固化、粉喷桩等。本发明方法可以节省工期，节省费用，实现了淤泥和工业废渣的再利用，其固结速度快，效果好，可实现环保经济和再生能源的持续发展。
【IPC分类】C02F11/14
【公开号】CN105293868
【申请号】CN201510769896
【发明人】高兆福, 王卫东, 杨京方, 张玉涛, 李立新, 宋兵, 李杏生, 季飞, 高健, 康洪健, 杨锋, 郭玉昌, 翟光鹏, 王灿, 宋永豹, 张广娟
【申请人】连云港港口工程设计研究院有限公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月12日