专利名称：一种皂化渣土及皂化渣加固吹填软土的方法
技术领域：
本发明涉及一种皂化渣土，本发明还涉及一种加固吹填软土方法。
背景技术：
皂化渣系生产环氧丙烷过程中排放的一种工业废渣，实质上是Ca(OH)2含量较低的电石灰，多年来，一直未得到开发利用，只能堆存。它不仅对环境造成严重污染，并且成为制约化工厂扩大环氧丙烷生产规模的关键因素。因此，就皂化渣的开发利用进行专项研究，使之成为一种材料资源，将对全国生产环氧丙烷的同类企业的发展产生积极影响，并产生重大的环境效益。
随着我国经济建设的发展和对外开放的需要，填海造陆工程在生产建设中发挥着重要的作用，并成为沿海工程建设中一项重要组成部分。在很多地方，由于土源紧缺和建设深港口的需要，不得不采用近海新近沉积的海底软土(粘性土)作为吹填料。而该软土在吹填之后需要经一年以上的自然沉积固结，待表面形成硬壳，方可加固处理。
而在软土地基处理工程技术方面近年来发展迅速，工程界和学术界对吹填地基加固如堆载预压、粉喷桩、夯扩桩、深层搅拌桩、真空预压等方面进行了行之有效的研究，但由于受工程条件限制，这种造陆方式在时间和财力上的耗费都很大。如果能够找到一种更合理、更经济的加固技术，尽早对吹填土进行加固，使吹填土尽快地从泥浆状态转变为具有一定承载力的地基，将有效缩短建设工期，对围海造陆工程建设带来巨大益处。
天津正在计划兴建临港工业区，使用皂化渣来加固吹填软土地基，一方面为皂化渣找到出路的同时，缓解了土源紧张的问题，大大地降低工程造价，另一方面还可以有效缩短建设工期，带来巨大的经济效益。就利用皂化渣进行围海造地而言，还未见相应的研究报导。
发明内容
本发明的目的在于提供一种变废为宝，既解决了化工厂皂化渣的出路问题，而且其应用也不会影响环境安全，具有巨大的环境效益的皂化渣土。
本发明的另一个目的在于克服已有技术的缺点，提供一种皂化渣加固吹填软土的方法，该方法一方面为皂化渣找到出路，同时缓解了土源紧张的问题，大大地降低工程造价，另一方面还可以有效缩短建设工期，提高工作效率，并且符合建筑施工地基承载力的要求。
本发明提供了一种皂化渣土，它由皂化渣和吹填软土组成，所述的皂化渣和吹填软土的干重量百分比为1∶3-1∶5。
本发明还提供了一种皂化渣加固吹填软土的方法，该方法包括以下步骤(1)将加固区域分区形成吹填池，除去每一吹填池吹填软土中的部分水份，使吹填软土具备预定承载力；(2)将皂化渣按比例均布于每一吹填池的吹填软土表面；(3)将所述的皂化渣和吹填软土充分混合均匀，晾晒；(4)将混合、晾晒后的皂化渣和吹填软土拌合起拢堆晒干燥5-20天，形成的皂化渣土的含水量为重量百分比20％-40％；(5)将所述的皂化渣土摊铺整平压实，其干容重为1.30-1.45g/cm3。
本发明皂化渣土中的皂化渣为工业废渣，采用其来加固吹填土，变废为保，大大降低了工程造价；并且采用皂化渣土作为地基使用，不会对环境造成污染。
本发明皂化渣加固吹填软土的方法，由于原材料便宜，且工艺简单，因而可以有效降低海洋软土地基处理的工程造价，经济效益显著；另一方面还可以有效缩短建设工期，带来巨大的经济效益。
具体实施例方式
下面结合具体实施方式
和实施例对本发明作进一步说明。
本发明的一种皂化渣土，它由皂化渣和吹填软土组成，所述的皂化渣和吹填软土的干重量百分比为1∶3-1∶5，优选的重量百分比为1∶4-1∶5；所述的吹填软土可以为海泥、河泥等。该皂化渣土可以采用如下方法制备将吹填软土分区形成吹填池，除去每一吹填池吹填软土中的部分水份，使吹填软土具备预定承载力；然后将皂化渣按比例均布于每一吹填池的吹填软土表面；将所述的皂化渣和吹填软土充分混合均匀，晾晒即可制得皂化渣土。
本发明皂化渣加固吹填软土的方法，步骤1中的吹填池中的吹填软土可以经自然沉积固结和水分蒸发，及时排出池内积水，使吹填池具备初步承载力，使小型推土机能进行布灰操作。本发明方法步骤2可以采用翻斗车和推土机向吹填池中布皂化渣，用推土机将皂化渣堆推平，使其以一定的厚度均布于吹填池中的吹填软土表面，所述的皂化渣和吹填软土的重量百分比为1∶3-1∶5，优选的重量百分比为1∶4-1∶5。本发明方法步骤3可以挖掘机为拌和机械，在每个翻晒施工段，在上一步工序摊铺皂化渣基础上，挖掘机作业每台挖掘机配置三块钢板桩(具体大小按挖掘机型号定，一般可为600mm×5000mm)以防止挖掘机陷入淤泥湿地。将皂化渣和吹填软土(根据工程需要，处理深度通常至原始滩涂泥面)充分混合均匀，晾晒，制得皂化渣土。本发明步骤4在拌和摊晒的工序基础上，可以采用挖掘机由两侧向中间拌和起拢堆晒干燥，起拢后，各垄间自然形成水沟，垄中水在重力作用下，向水沟聚集，应采用污水泵及时将水排走。起拢后干燥时间与气候条件有关，一般天气适宜情况下在5-10天，遇雨雪等不良气候条件则为10-20天。皂化渣土施工时应适当控制含水量，如皂化渣土的水分过多或不足时，应晾干或撒水湿润，本步骤中皂化渣土的含水量为重量百分比20％-40％，优选的含水量为重量百分比25％-35％。本发明步骤5在上一步工序基础上，视翻晒后的干燥程度(应考虑气候影响)采用挖掘机、推土机滚动摊铺整平。碾压时，轮(夯)迹应相互搭接，防止漏压。压实后的皂化渣土干容重为1.30-1.45g/cm，优选的干容重为1.35-1.45g/cm3。
实施例1将加固区域分区形成吹填池自然蒸发掉每一吹填池吹填海泥中的部分水份，使吹填海泥具备预定承载力；将皂化渣和吹填海泥按1∶4的干重量百分比均布于每一吹填池的吹填海泥表面；将所述的皂化渣和吹填海泥充分混合均匀，晾晒；将混合、晾晒后的皂化渣和吹填海泥拌合起拢堆晒干燥5天，形成的皂化渣土的含水量为重量百分比40％；将所述的皂化渣土摊铺整平压实，其干容重为1.30g/cm3，加固后地基承载力为65kPa。
实施例2将加固区域分区形成吹填池，自然蒸发掉每一吹填池吹填海泥中的部分水份，使吹填海泥具备预定承载力；将皂化渣和吹填海泥按1∶5的干重量百分比均布于每一吹填池的吹填海泥表面；将所述的皂化渣和吹填海泥充分混合均匀，晾晒；将混合、晾晒后的皂化渣和吹填海泥拌合起拢堆晒干燥15天，形成的皂化渣土的含水量为重量百分比25％；将所述的皂化渣土摊铺整平压实，其干容重为1.42g/cm3，加固后地基承载力为90kPa。
实施例3将加固区域分区形成吹填池，自然蒸发掉每一吹填池吹填河泥中的部分水份，使吹填河泥具备预定承载力；将皂化渣和吹填河泥按1∶4的干重量百分比均布于每一吹填池的吹填河泥表面；将所述的皂化渣和吹填河泥充分混合均匀，晾晒；将混合、晾晒后的皂化渣和吹填河泥拌合起拢堆晒干燥20天，形成的皂化渣土的含水量为重量百分比30％；将所述的皂化渣土摊铺整平压实，其干容重为1.45g/cm3，加固后地基承载力为120kPa。
实施例4将加固区域分区形成吹填池，自然蒸发掉每一吹填池吹填河泥中的部分水份，使吹填河泥具备预定承载力；将皂化渣和吹填河泥按1∶3的干重量百分比均布于每一吹填池的吹填河泥表面；将所述的皂化渣和吹填河泥充分混合均匀，晾晒；将混合、晾晒后的皂化渣和吹填河泥拌合起拢堆晒干燥10天，形成的皂化渣土的含水量为重量百分比35％；将所述的皂化渣土摊铺整平压实，其干容重为1.40g/cm3，加固后地基承载力为80kPa。
实施例5将加固区域分区形成吹填池，自然蒸发掉每一吹填池吹填海泥中的部分水份，使吹填海泥具备预定承载力；将皂化渣和吹填海泥按1∶3.5的干重量百分比均布于每一吹填池的吹填海泥表面；将所述的皂化渣和吹填海泥充分混合均匀，晾晒；将混合、晾晒后的皂化渣和吹填海泥拌合起拢堆晒干燥15天，形成的皂化渣土的含水量为重量百分比20％；将所述的皂化渣土摊铺整平压实，其干容重为1.35g/cm3，加固后地基承载力为100kPa。
1皂化渣土的重金属污染研究表1按照实施例1-5制得的皂化渣土重金属测试结果
按照《土壤元素的近代分析方法》(1992，中国环境科学出版社)，对皂化渣土中重金属含量进行了测试，并参照《土壤环境质量标准》，与土壤环境质量标准一级标准进行了对比。
从上表可知，皂化渣土的重金属含量满足土壤环境质量标准一级标准，因此皂化渣土不会对环境造成重金属污染。
2皂化渣土的放射性污染研究建筑材料放射性可以用放射性比活度来度量。
放射性比活度是指物质中的某种核素放射性活度除以该物质的质量而得的商。
表达式为C＝A/m式中C——放射性比活度，单位为贝可/千克(Bq/kg)；A——核素放射性活度，单位为贝可(Bq)；m——物质的质量，单位为千克(kg)。
放射性检测对象为按实施例1-5制得的不同配比的皂化渣土，对皂化渣土的放射性比活度进行了检测，检测项目有总α和总β。
表2放射性比活度测试结果
参考天津地区土壤放射性本底水平，对上述结果进行分析，可以看出，皂化渣土的放射性与天津地区土壤放射性本底水平相当，满足《建筑材料放射性核素限量》标准，不会造成放射性污染。
权利要求
1.一种皂化渣土，其特征在于它由皂化渣和吹填软土组成，所述的皂化渣和吹填软土的干重量百分比为1∶3-1∶5。
2.根据权利要求1所述的皂化渣土，其特征在于所述的皂化渣和吹填软土的干重量百分比为1∶4-1∶5。
3.根据权利要求1或2所述的皂化渣土，其特征在于所述的吹填软土为海泥或河泥。
4.皂化渣加固吹填软土的方法，其特征在于它包括以下步骤(1)将加固区域分区形成吹填池，除去每一吹填池吹填软土中的部分水份，使吹填软土具备预定承载力；(2)将皂化渣按比例均布于每一吹填池的吹填软土表面；(3)将所述的皂化渣和吹填软土充分混合均匀，晾晒；(4)将混合、晾晒后的皂化渣和吹填软土拌合起拢堆晒干燥5-20天，形成的皂化渣土的含水量为重量百分比20％-40％；(5)将所述的皂化渣土摊铺整平压实，其干容重为1.30-1.45g/cm3。
5.根据权利要求4所述的皂化渣加固吹填软土的方法，其特征在于所述步骤(4)中的皂化渣土的含水量为重量百分比25％-35％，所述步骤(5)中的皂化渣土摊铺整平压实后，其干容重为1.35-1.45g/cm3。
全文摘要
本发明公开了一种皂化渣土，它由皂化渣和吹填软土组成，其干重量百分比为1∶3－1∶5。本发明还提供了一种皂化渣加固吹填软土的方法将加固区域分区形成吹填池，除去每一吹填池吹填软土中的部分水份，使吹填软土具备预定承载力；将皂化渣按比例均布于每一吹填池的吹填软土表面；将所述的皂化渣和吹填软土充分混合均匀，晾晒；将混合、晾晒后的皂化渣和吹填软土拌合起拢堆晒干燥5－20天，将所述的皂化渣土摊铺整平压实。本发明方法，由于原材料便宜，且工艺简单，因而可以有效降低海洋软土地基处理的工程造价，经济效益显著；另一方面还可以有效缩短建设工期，带来巨大的经济效益。
文档编号E02D19/00GK1718935SQ200510014480
公开日2006年1月11日 申请日期2005年7月14日 优先权日2005年7月14日
发明者张心德, 殷基钢, 王克勤, 刘雷, 胡军 申请人:天津临港工业区建设开发有限责任公司