1.本发明涉及工程废弃泥浆处理领域，具体涉及一种利用工程废弃泥浆制备的多孔砖。
背景技术：
2.工程泥浆是用于建筑工程、桥梁桩基工程、地下隧道盾构工程必不可少的施工耗材，主要分为粘土泥浆、膨润土泥浆和聚合物泥浆三大类，一般而言，桩基工程钻孔桩泥浆数量为钻孔桩体积的3～5倍，泥水盾构出浆量为隧道挖土体积的2～3倍，建设估计约产生几十万方的废弃泥浆。通常废弃泥浆由70％～80％的水与20％～30％的固体颗粒组成，固相颗粒包括钻屑、砂砾、粉粘粒、有机质与可溶性盐，是稳定的胶体体系，很难靠自然沉淀实现固液分离。另一方面，废弃泥浆主要为碱性，含有多种悬浮物、金属以及非金属离子，自然排放会污染水源，破坏自然植被，板结土壤，淤塞河道，阻塞市政管道，且会加剧水土流失。此外，废泥浆长期堆积不仅占用大量土地资源，而且将大幅度增加工程造价；外运则需专用槽罐车，且转运出废泥浆既不符合填埋要求，很难直接资源和再生利用；露天弃置则成本高且效率低。现有的废弃泥浆处理方式一般包括以下方式：1)向废弃泥浆中加入絮凝剂：其产生的絮凝物堆积难、运输难，干燥后颗粒溶于环境带来不确定污染；2)采用的絮凝+脱水压滤的方式：综合成本高，硬固结—固化产物软化系数低、填埋造成土壤板结，处理后泥浆多以填埋处理，给环境带来不确定性影响。
技术实现要素：
3.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种利用工程废弃泥浆制备的多孔砖，解决工程废弃泥浆处理难的问题，实现工程废弃泥浆的再生利用，且不会对环境造成影响。
4.本发明的利用工程废弃泥浆制备的多孔砖，将工程废弃泥浆与泥浆软固结剂混合后形成的软固结物进行装模并烧制，制得多孔砖，按重量份所述工程废弃泥浆500-600份、泥浆软固结剂50-60份、硫酸钙水合物10-15份、所述泥浆软固结剂原料包括水溶性高分子、磷酸二氢钾、氧化镁、聚天冬氨酸、四臂聚乙二醇、腐殖酸钾、纳米凹土、苯乙烯基吡啶、喹啉羧酸盐、黄原胶、聚氧化乙烯-聚苯乙烯-聚氧化乙烯嵌段共聚物、交联剂、可水解的硅烷类化合物、无机胶凝材料，所述水溶性高分子为聚丙烯酰胺、海藻酸钠、聚乙烯醇、水溶性纤维素的混合物；
5.进一步，所述泥浆软固结剂原料按重量份包括以下组分：水溶性高分子 50-80份、磷酸二氢钾5-10份、氧化镁4-6份、聚天冬氨酸3-7份、四臂聚乙二醇1-5份、腐殖酸钾4-8份、纳米凹土5-15份、苯乙烯基吡啶1-5份、喹啉羧酸盐1-5份、黄原胶1-3份、聚氧化乙烯-聚苯乙烯-聚氧化乙烯嵌段共聚物5-12份、交联剂10-20份、5-10份可水解的硅烷类化合物、5-10份无机胶凝材料，所述水溶性高分子为聚丙烯酰胺、海藻酸钠、聚乙烯醇、水溶性纤维素的混合物；
6.进一步，所述交联剂为亚甲基双丙烯酰胺、硼砂、丙三醇三缩水甘油醚、氯化钙中
的至少一种；
7.进一步，所述可水解的硅烷类化合物为kh550、kh560、硅酸四乙酯中的一种或两种以上混合物；
8.进一步，所述无机胶凝材料为石膏、磷镁水泥、氯氧镁水泥中的一种或两种以上混合物；
9.进一步，所述水溶性高分子中按重量份比聚丙烯酰胺：海藻酸钠：聚乙烯醇：水溶性纤维素＝3：2：1：1；
10.进一步，所述纳米凹土经对苯二胺改性处理。
11.进一步，烧制温度为1050-1130℃。
12.本发明的有益效果是：本发明公开的利用工程废弃泥浆制备的多孔砖，利用特有的泥浆软固结剂使工程废弃泥浆形成软固结体再进行烧制，由于软固结物中的水凝胶为有机高分子材料，在高温下会发生降解，从而在固结物内形成多孔结构，因此对软固结物进行装模、烧制，可以实现软固结物再利用制成多孔砖，实现工程废弃泥浆的再生利用，能有效解决废弃泥浆存储、运输过程中的污染扩散问题，降低传统废弃泥浆的处置难度和环境输入影响，且所生成的工业废水净化过滤材料无污染问题。
具体实施方式
13.本实施例的利用工程废弃泥浆制备的多孔砖，将工程废弃泥浆与泥浆软固结剂混合后形成的软固结物进行装模并烧制，制得多孔砖，按重量份所述工程废弃泥浆500-600份、泥浆软固结剂50-60份、硫酸钙水合物10-15份、所述泥浆软固结剂原料包括水溶性高分子、磷酸二氢钾、氧化镁、聚天冬氨酸、四臂聚乙二醇、腐殖酸钾、纳米凹土、苯乙烯基吡啶、喹啉羧酸盐、黄原胶、聚氧化乙烯-聚苯乙烯-聚氧化乙烯嵌段共聚物、交联剂、可水解的硅烷类化合物、无机胶凝材料，所述水溶性高分子为聚丙烯酰胺、海藻酸钠、聚乙烯醇、水溶性纤维素的混合物；将废弃泥浆固结成软固结体的过程中存在物理交联、化学交联中的一种或两种交联方式的结合，其化学交联中又涉及共价键交联、离子键交联等。通过物理、化学交联手段，形成两张网(无机网、有机网)，有效对泥和水进行包裹，形成兼备强度与弹性的软固结体。物理交联增强网络结构弹性，便于堆放、运输；化学交联增强网络结构粘性、强度，便于颗粒化。由于物理交联的交联产物具有弹性，但是在温度、ph值等发生变化时容易交联点破坏，而化学交联的交联产物具有一定强度，交联共价网状结构可以增强水凝胶与颗粒的粘接性能。因此，优选为采用物理和化学交联的复合交联方式，以便处理后的泥浆固结体的后续资源化利用。本发明的可将泥浆就地固结成软固结体的泥浆固结剂，所采用的高分子添加剂的分子架桥作用，能够提高胶体的稳定性，提高凝胶的饱水性。其中采用小分子材料喹啉羧酸盐、苯乙烯基吡啶与聚合物共同作用可提高水凝胶的强度，四臂聚乙二醇可增加凝胶体内外的生物相容性，而纳米凹土表面覆盖的大量羟基能够加强改善水凝胶的结构和性能，且能增加凝胶的黏度，且能提高水凝胶海绵结构的连续性，增强海绵结构的壁厚和孔隙率。而纳米凹土和聚氧化乙烯-聚苯乙烯-聚氧化乙烯嵌段共聚物结合作用可提高泥浆水凝胶内的颗粒分散性。而聚天冬门酸与海藻酸钠可形成半互穿与互穿结合的复杂网状结构，且海藻酸钠可提高所形成分泥浆水凝胶的孔径大小和孔数量，进一步泥浆水凝胶的吸附和溶胀能力。同时海藻酸钠还能与金属离子(如钙离子、钾离子)形成离子配位交联，
形成离子交联网络，会很好的改善水凝胶的拉伸强度和拉断伸长率。聚丙烯酰胺链形成共价键交联网络，海藻酸钠和离子交联形成另一交联网络，同时又与聚乙烯醇结合再形成物理交联网络，因此，聚丙烯酰胺、海藻酸钠和聚乙烯醇结合作用使分子链之间缠结，可以改善凝胶的网络结构，同时结合腐殖酸钾的作用，降低含泥水凝胶的失水性，提高凝胶对水和泥的包裹性，提高含泥水凝胶的环境耐受性，具有在阴雨天气下保证其自身不溶解﹑分散的能力。黄原胶能够提高水凝胶的黏性。而无机胶凝材料与可水机的硅烷可以把浆体中的颗粒，通过物理和化学的作用，联结成不可水解的网络结构，并于与吸附大量水的有机高分子网络，形成共同的固结作用，降低有机网络的水解倾向。所采用的硫酸钙水合物(化学分子式为caso4·
2h2o/caso4·
0.5h2o),硫酸钙和污泥反应后能够生成钙矾石,有利于污泥固化体内的颗粒膨胀变大，可提高软固结体的强度，在烧制后可形成具有高强度的孔。
14.当泥浆软固结剂加入工程废弃泥浆中使泥浆形成软固体，由于软固结物中的水凝胶为有机高分子材料，在高温下会发生降解，从而在固结物内形成多空结构，因此对软固结物进行装模、烧制(采用现有技术中的常规方法烧制)，可以实现软固结物再利用制成多孔砖。
15.本实施例中，优选采用所述泥浆软固结剂原料按重量份包括以下组分：水溶性高分子50-80份、磷酸二氢钾5-10份、氧化镁4-6份、聚天冬氨酸3-7 份、四臂聚乙二醇1-5份、腐殖酸钾4-8份、纳米凹土5-15份、苯乙烯基吡啶 1-5份、喹啉羧酸盐1-5份、黄原胶1-3份、聚氧化乙烯-聚苯乙烯-聚氧化乙烯嵌段共聚物5-12份、交联剂10-20份、5-10份可水解的硅烷类化合物、5-10 份无机胶凝材料，所述水溶性高分子为聚丙烯酰胺、海藻酸钠、聚乙烯醇、水溶性纤维素的混合物。
16.本实施例中，所述交联剂为亚甲基双丙烯酰胺、硼砂、丙三醇三缩水甘油醚、氯化钙中的至少一种；所述可水解的硅烷类化合物为kh550、kh560、硅酸四乙酯中的一种或两种以上混合物。
17.本实施例中，所述无机胶凝材料为石膏、磷镁水泥、氯氧镁水泥中的一种或两种以上混合物；无机胶凝材料与可水机的硅烷可以把浆体中的颗粒，通过物理和化学的作用，联结成不可水解的网络结构，并于与吸附大量水的有机高分子网络，形成共同的固结作用，降低有机网络的水解倾向。
18.本实施例中，所述水溶性高分子中按重量份比聚丙烯酰胺：海藻酸钠：聚乙烯醇：水溶性纤维素＝3：2：1：1；所述纳米凹土经对苯二胺改性处理。
19.本实施例中，烧制温度为1050-1130℃。
20.实施例一
21.本实施例的利用工程废弃泥浆制备的多孔砖，将工程废弃泥浆与泥浆软固结剂混合后形成的软固结物进行装模并烧制，烧制温度为1050℃，制得多孔砖；按重量份所述工程废弃泥浆500份、泥浆软固结剂50份、硫酸钙水合物10份，所述泥浆软固结剂原料按重量份包括以下组分：水溶性高分子50份、磷酸二氢钾5份、氧化镁4份、聚天冬氨酸3份、四臂聚乙二醇1份、腐殖酸钾4份、纳米凹土5份、苯乙烯基吡啶1份、喹啉羧酸盐1份、黄原胶1份、聚氧化乙烯-聚苯乙烯-聚氧化乙烯嵌段共聚物5份、交联剂10份、5份可水解的硅烷类化合物、5份无机胶凝材料，所述水溶性高分子为聚丙烯酰胺、海藻酸钠、聚乙烯醇、水溶性纤维素的混合物，按重量份比聚丙烯酰胺：海藻酸钠：聚乙烯醇：水溶性纤维素＝3：2：1：1
22.本实施例中，所述交联剂为亚甲基双丙烯酰胺，本实施例中，按照同等重量份将亚甲基双丙烯酰胺替换为硼砂、丙三醇三缩水甘油醚、氯化钙中的一种，或者替换为亚甲基双丙烯酰胺与硼砂、丙三醇三缩水甘油醚、氯化钙的混合物，均能实现本发明的目的。
23.本实施例中，所述可水解的硅烷类化合物为kh550，本实施例中，按照同等重量份将kh550替换为kh560、硅酸四乙酯中的一种，或替换为kh550与 kh560、硅酸四乙酯的混合物，均能实现本发明的目的。
24.本实施例中，所述无机胶凝材料为石膏，本实施例中按照同等重量份将石膏替换为磷镁水泥、氯氧镁水泥中的一种，或替换为石膏与磷镁水泥、氯氧镁水泥的混合物，均能实现本发明的目的。
25.实施例二
26.本实施例的利用工程废弃泥浆制备的多孔砖，将工程废弃泥浆与泥浆软固结剂混合后形成的软固结物进行装模并烧制，烧制温度为1130℃，制得多孔砖；按重量份所述工程废弃泥浆600份、泥浆软固结剂60份、硫酸钙水合物15份，所述泥浆软固结剂原料按重量份包括以下组分：水溶性高分子80份、磷酸二氢钾10份、氧化镁6份、聚天冬氨酸7份、四臂聚乙二醇5份、腐殖酸钾8份、纳米凹土15份、苯乙烯基吡啶5份、喹啉羧酸盐5份、黄原胶3份、聚氧化乙烯-聚苯乙烯-聚氧化乙烯嵌段共聚物12份、交联剂20份、10份可水解的硅烷类化合物、10份无机胶凝材料，所述水溶性高分子为聚丙烯酰胺、海藻酸钠、聚乙烯醇、水溶性纤维素的混合物，按重量份比聚丙烯酰胺：海藻酸钠：聚乙烯醇：水溶性纤维素＝3：2：1：1
27.本实施例中，所述交联剂为硼砂，本实施例中，按照同等重量份将硼砂替换为亚甲基双丙烯酰胺、丙三醇三缩水甘油醚、氯化钙中的一种，或者替换为硼砂与亚甲基双丙烯酰胺、丙三醇三缩水甘油醚、氯化钙的混合物，均能实现本发明的目的。
28.本实施例中，所述可水解的硅烷类化合物为kh560，本实施例中，按照同等重量份将kh560替换为kh550、硅酸四乙酯中的一种，或替换为kh560与 kh550、硅酸四乙酯的混合物，均能实现本发明的目的。
29.本实施例中，所述无机胶凝材料为磷镁水泥，本实施例中按照同等重量份将磷镁水泥替换为石膏、氯氧镁水泥中的一种，或替换为磷镁水泥与石膏、氯氧镁水泥的混合物，均能实现本发明的目的。
30.实施例三
31.本实施例的利用工程废弃泥浆制备的多孔砖，将工程废弃泥浆与泥浆软固结剂混合后形成的软固结物进行装模并烧制，烧制温度为1100℃，制得多孔砖；按重量份所述工程废弃泥浆550份、泥浆软固结剂50份、硫酸钙水合物15份，所述泥浆软固结剂原料按重量份包括以下组分：水溶性高分子50份、磷酸二氢钾10份、氧化镁4份、聚天冬氨酸7份、四臂聚乙二醇1份、腐殖酸钾8份、纳米凹土5份、苯乙烯基吡啶5份、喹啉羧酸盐1份、黄原胶3份、聚氧化乙烯-聚苯乙烯-聚氧化乙烯嵌段共聚物5份、交联剂20份、5份可水解的硅烷类化合物、10份无机胶凝材料，所述水溶性高分子为聚丙烯酰胺、海藻酸钠、聚乙烯醇、水溶性纤维素的混合物，按重量份比聚丙烯酰胺：海藻酸钠：聚乙烯醇：水溶性纤维素＝3：2：1：1
32.本实施例中，所述交联剂为丙三醇三缩水甘油醚，本实施例中，按照同等重量份将丙三醇三缩水甘油醚替换为硼砂、亚甲基双丙烯酰胺、氯化钙中的一种，或者替换为丙三醇三缩水甘油醚与硼砂、氯化钙、亚甲基双丙烯酰胺的混合物，均能实现本发明的目的。
33.本实施例中，所述可水解的硅烷类化合物为硅酸四乙酯，本实施例中，按照同等重量份将硅酸四乙酯替换为kh560、kh550中的一种，或替换为硅酸四乙酯与kh560、kh550的混合物，均能实现本发明的目的。
34.本实施例中，所述无机胶凝材料为氯氧镁水泥，本实施例中按照同等重量份将氯氧镁水泥替换为磷镁水泥、石膏中的一种，或替换为氯氧镁水泥与磷镁水泥、石膏的混合物，均能实现本发明的目的。
35.实施例四
36.本实施例的利用工程废弃泥浆制备的多孔砖，将工程废弃泥浆与泥浆软固结剂混合后形成的软固结物进行装模并烧制，烧制温度为1050-1130℃，制得多孔砖；按重量份所述工程废弃泥浆600份、泥浆软固结剂50份、硫酸钙水合物12份，所述泥浆软固结剂原料按重量份包括以下组分：水溶性高分子80份、磷酸二氢钾5份、氧化镁6份、聚天冬氨酸3份、四臂聚乙二醇5份、腐殖酸钾4份、纳米凹土15份、苯乙烯基吡啶1份、喹啉羧酸盐5份、黄原胶1份、聚氧化乙烯-聚苯乙烯-聚氧化乙烯嵌段共聚物12份、交联剂10份、10份可水解的硅烷类化合物、5份无机胶凝材料，所述水溶性高分子为聚丙烯酰胺、海藻酸钠、聚乙烯醇、水溶性纤维素的混合物，按重量份比聚丙烯酰胺：海藻酸钠：聚乙烯醇：水溶性纤维素＝3：2：1：1
37.本实施例中，所述交联剂为氯化钙，本实施例中，按照同等重量份将氯化钙替换为硼砂、丙三醇三缩水甘油醚、亚甲基双丙烯酰胺中的一种，或者替换为氯化钙与硼砂、丙三醇三缩水甘油醚、亚甲基双丙烯酰胺的混合物，均能实现本发明的目的。
38.本实施例中，所述可水解的硅烷类化合物为kh550，本实施例中，按照同等重量份将kh550替换为kh560、硅酸四乙酯中的一种，或替换为kh550与 kh560、硅酸四乙酯的混合物，均能实现本发明的目的。
39.本实施例中，所述无机胶凝材料为石膏，本实施例中按照同等重量份将石膏替换为磷镁水泥、氯氧镁水泥中的一种，或替换为石膏与磷镁水泥、氯氧镁水泥的混合物，均能实现本发明的目的。
40.实施例五
41.本实施例的利用工程废弃泥浆制备的多孔砖，将工程废弃泥浆与泥浆软固结剂混合后形成的软固结物进行装模并烧制，烧制温度为1080℃，制得多孔砖；按重量份所述工程废弃泥浆580份、泥浆软固结剂55份、硫酸钙水合物14份，所述泥浆软固结剂原料按重量份包括以下组分：水溶性高分子60份、磷酸二氢钾8份、氧化镁5份、聚天冬氨酸3份、四臂聚乙二醇5份、腐殖酸钾6份、纳米凹土5份、苯乙烯基吡啶5份、喹啉羧酸盐3份、黄原胶1份、聚氧化乙烯-聚苯乙烯-聚氧化乙烯嵌段共聚物12份、交联剂15份、5份可水解的硅烷类化合物、10份无机胶凝材料，所述水溶性高分子为聚丙烯酰胺、海藻酸钠、聚乙烯醇、水溶性纤维素的混合物，按重量份比聚丙烯酰胺：海藻酸钠：聚乙烯醇：水溶性纤维素＝3：2：1：1
42.本实施例中，所述交联剂为丙三醇三缩水甘油醚，本实施例中，按照同等重量份将丙三醇三缩水甘油醚替换为硼砂、亚甲基双丙烯酰胺、氯化钙中的一种，或者替换为丙三醇三缩水甘油醚与硼砂、亚甲基双丙烯酰胺、氯化钙、亚甲基双丙烯酰胺的混合物，均能实现本发明的目的。
43.本实施例中，所述可水解的硅烷类化合物为kh550，本实施例中，按照同等重量份将kh550替换为kh560、硅酸四乙酯中的一种，或替换为kh550与 kh560、硅酸四乙酯的混合
物，均能实现本发明的目的。
44.本实施例中，所述无机胶凝材料为石膏，本实施例中按照同等重量份将石膏替换为磷镁水泥、氯氧镁水泥中的一种，或替换为石膏与磷镁水泥、氯氧镁水泥的混合物，均能实现本发明的目的。
45.实施例六
46.本实施例的利用工程废弃泥浆制备的多孔砖，将工程废弃泥浆与泥浆软固结剂混合后形成的软固结物进行装模并烧制，烧制温度为1120℃，制得多孔砖；按重量份所述工程废弃泥浆550份、泥浆软固结剂55份、硫酸钙水合物12份，所述泥浆软固结剂原料按重量份包括以下组分：水溶性高分子65份、磷酸二氢钾7份、氧化镁5份、聚天冬氨酸5份、四臂聚乙二醇3份、腐殖酸钾6份、纳米凹土10份、苯乙烯基吡啶3份、喹啉羧酸盐3份、黄原胶2份、聚氧化乙烯-聚苯乙烯-聚氧化乙烯嵌段共聚物8份、交联剂15份、7份可水解的硅烷类化合物、7份无机胶凝材料，所述水溶性高分子为聚丙烯酰胺、海藻酸钠、聚乙烯醇、水溶性纤维素的混合物，按重量份比聚丙烯酰胺：海藻酸钠：聚乙烯醇：水溶性纤维素＝3：2：1：1
47.本实施例中，所述交联剂为亚甲基双丙烯酰胺，本实施例中，按照同等重量份将亚甲基双丙烯酰胺替换为硼砂、丙三醇三缩水甘油醚、氯化钙中的一种，或者替换为亚甲基双丙烯酰胺与硼砂、丙三醇三缩水甘油醚、氯化钙的混合物，均能实现本发明的目的。
48.本实施例中，所述可水解的硅烷类化合物为kh550，本实施例中，按照同等重量份将kh550替换为kh560、硅酸四乙酯中的一种，或替换为kh550与 kh560、硅酸四乙酯的混合物，均能实现本发明的目的。
49.本实施例中，所述无机胶凝材料为石膏，本实施例中按照同等重量份将石膏替换为磷镁水泥、氯氧镁水泥中的一种，或替换为石膏与磷镁水泥、氯氧镁水泥的混合物，均能实现本发明的目的。
50.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。