一种土壤胶结料及其制备方法

未命名 09-08 阅读:84 评论:0


1.本发明涉及土壤固化技术领域,尤其涉及一种土壤胶结料及其制备方法。


背景技术:

2.我国广东省珠江三角地域地质环境复杂,具有典型的海相沉积地层,珠江三角洲腹地以淤泥质土、淤泥质砂等软弱土层为主。这些软土有机质含量高、含水量大、低承载力、高孔隙比等特性。随着珠江三角洲现代化不断深化,采用合理的土壤胶结材料将会为更恶劣的建设条件、更宏伟的工程创造更多的可能性。
3.水泥因其制备工艺成熟、使用方便,是使用范围最广、数量最大的土壤胶结料。然而,水泥生产是高耗能产业,生产1kg普通硅酸盐水泥能耗约为1.7兆焦耳,同时约排放0.9kg二氧化碳。此外,固化高有机质含量、高孔隙比的土质土样时,水泥的水化环境恶劣,水化反应速率缓慢,难以形成致密的胶凝结构,使得固化后土体强度仍然较低。
4.另一方面,广东也是我国重要的制造业基地,包括陶瓷、铝型材加工、纺织皮革、造纸等制造业。这些制造业所产生的陶瓷粉、铝渣粉、纺织皮革污泥等固体废弃物处理面临越来越大的压力,固废的综合利用率低。为响应双碳政策号召,更大限度的提高固体废弃物的利用率、减少水泥的使用量是当前软土固化技术领域的一个研究热点。


技术实现要素:

5.本发明所要解决的技术问题在于,提供一种土壤胶结料,其充分利用固体废弃物,能够增强土壤密实度和抗压强度。
6.本发明所要解决的技术问题还在于,提供一种土壤胶结料的制备方法,其充分利用固体废弃物,工艺简单。
7.为了解决上述技术问题,本发明提供了一种土壤胶结料,按照重量份计包括以下的组分:陶瓷粉40份~45份,铝渣粉5份~10份,煅烧纺织印染污泥20份~30份,煅烧造纸绿泥10份~20份,锂渣10份~20份;
8.所述煅烧纺织印染污泥为纺织印染污泥经煅烧处理后的产物,所述煅烧造纸绿泥为造纸绿泥经煅烧处理后的产物。
9.在一种实施方式中,按照质量百分比计,所述纺织印染污泥包括以下化学成分:cao+na2o 53%~60%、sio
2 1%~4%、al2o
3 1%~2%、fe2o
3 5%~8%、mgo1%~2%、loi 25%~35%。
10.在一种实施方式中,按照质量百分比计,所述造纸绿泥包括以下化学成分:cao+na2o 50%~60%、sio
2 5%~7%、al2o
3 1%~2%、fe2o
3 4%~8%、loi 28%~37%。
11.在一种实施方式中,所述纺织印染污泥和所述造纸绿泥的化学成分中,cao与na2o的质量比为(4~5):(5~6)。
12.在一种实施方式中,按照质量百分比计,所述陶瓷粉包括以下化学成分:cao 1%~5%、sio
2 12%~21%、al2o
3 60%~75%、fe2o
3 1%~3wt%、na2o 1%~5wt%、mgo 1%
~5wt%、loi 1%~5wt%。
13.在一种实施方式中,按照质量百分比计,所述铝渣粉包括以下化学成分:cao 1%~2%、sio
2 4%~8%、al2o
3 70%~84%、fe2o
3 2%~5%、mgo 8%~15%、loi 0.1%~1%。
14.在一种实施方式中,按照质量百分比计,所述锂渣包括以下化学成分:cao4%~5%、sio
2 50%~60%、al2o
3 18%~25%、fe2o
3 0.1%~1.5%、so
3 8%~15%、loi 8%~12%。
15.在一种实施方式中,所述陶瓷粉的粒径≤75μm;
16.所述铝渣粉的粒径≤75μm;
17.所述煅烧纺织印染污泥的粒径≤75μm;
18.所述煅烧造纸绿泥的粒径≤75μm;
19.所述锂渣的粒径≤15μm。
20.为解决上述问题,本发明提供了一种土壤胶结料的制备方法,包括以下步骤:
21.s1、准备纺织印染污泥和造纸绿泥;
22.s2、对所述纺织印染污泥和所述造纸绿泥进行煅烧处理,得到煅烧纺织印染污泥和煅烧造纸绿泥;
23.s3、按照重量份计,将陶瓷粉40份~45份,铝渣粉5份~10份,煅烧纺织印染污泥20份~30份,煅烧造纸绿泥10份~20份和锂渣10份~20份混合,得到成品。
24.在一种实施方式中,所述纺织印染污泥进行煅烧处理时,煅烧温度为550℃~1000℃;
25.所述造纸绿泥进行煅烧处理时,煅烧温度为800℃~900℃。
26.实施本发明,具有如下有益效果:
27.本发明采用陶瓷粉、铝渣粉、煅烧纺织染整污泥、煅烧纸浆绿泥、锂渣制备土壤胶结料,充分利用固体废弃物,在一定程度上缓解了固体废弃物的堆积、废弃问题,提高了固废的利用率,具有良好的经济及环保效益。所述土壤胶结料中的所述煅烧纺织染整污泥和所述煅烧纸浆绿泥中的活性物质能够与水反应生成碱性物质,所述陶瓷粉、所述铝渣粉和所述锂渣内部的活性硅、铝相在碱性环境下溶解,促进硅铝酸盐转化为更稳定的水化产物,如水化硅酸钙、水化硅铝酸钙、水化铝酸钙等胶凝产物,建立网络结构,初步胶结土壤颗粒,形成骨架结构。与此同时,粒径细微的锂渣具有较高的表面能,能够吸附离子,为水化硅酸钙提供成核位,加速体系水化,提高早期强度。并且,生成的水化铝酸钙能够与锂渣内的硫酸盐生成针棒状的钙矾石,充斥于土壤颗粒间,进一步优化孔隙结构。多重作用下细化了内部孔隙结构,减少了大孔隙扩展、连通,提高了土体密实度。
具体实施方式
28.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面对本发明作进一步地详细描述。
29.除非另外说明或存在矛盾之处,本文中使用的术语或短语具有以下含义:
30.本发明中,“优选”仅为描述效果更好的实施方式或实施例,应当理解,并不构成对本发明保护范围的限制。
31.本发明中,以开放式描述的技术特征中,包括所列举特征组成的封闭式技术方案,也包括包含所列举特征的开放式技术方案。
32.本发明中,涉及到数值区间,如无特别说明,则包括数值区间的两个端点。
33.为解决上述问题,本发明提供了一种土壤胶结料,按照重量份计包括以下的组分:陶瓷粉40份~45份,铝渣粉5份~10份,煅烧纺织印染污泥20份~30份,煅烧造纸绿泥10份~20份,锂渣10份~20份;
34.所述煅烧纺织印染污泥为纺织印染污泥经煅烧处理后的产物,所述煅烧造纸绿泥为造纸绿泥经煅烧处理后的产物。
35.本发明采用陶瓷粉、铝渣粉、煅烧纺织染整污泥、煅烧纸浆绿泥、锂渣制备土壤胶结料,充分利用固体废弃物,在一定程度上缓解了固体废弃物的堆积、废弃问题,提高了固废的利用率,具有良好的经济及环保效益。所述土壤胶结料中的所述煅烧纺织染整污泥和所述煅烧纸浆绿泥中的活性物质能够与水反应生成碱性物质,所述陶瓷粉、所述铝渣粉和所述锂渣内部的活性硅、铝相在碱性环境下溶解,促进硅铝酸盐转化为更稳定的水化产物,如水化硅酸钙、水化硅铝酸钙、水化铝酸钙等胶凝产物,建立网络结构,初步胶结土壤颗粒,形成骨架结构。与此同时,粒径细微的锂渣具有较高的表面能,能够吸附离子,为水化硅酸钙提供成核位,加速体系水化,提高早期强度。并且,生成的水化铝酸钙能够与锂渣内的硫酸盐生成针棒状的钙矾石,充斥于土壤颗粒间,进一步优化孔隙结构。多重作用下细化了内部孔隙结构,减少了大孔隙扩展、连通,提高了土体密实度。
36.具体地,本发明以所述煅烧纺织染整污泥和所述煅烧纸浆绿泥作为复合碱激发剂,相比于常规的激发剂如硅酸钠,虽然硅酸钠能够提供较高的强度,但其成本较高,而且硅酸钠作为碱激发剂时,其水化过程中形成富硅凝胶,具有较高含水率的富硅凝胶发生脱水后带来很大收缩,使固化后的土体产生大量裂纹,不利于后期强度的发展。本发明以所述煅烧纺织染整污泥和所述煅烧纸浆绿泥作为复合碱激发剂,其主要水化产物为水化硅酸钙凝胶物质和氢氧化钙、水化铝酸钙等结晶体,它们的晶胶比相对合理,这些结晶体物质具有较小的干燥收缩,且可以起到限制凝胶物质收缩的作用,使得固化后的土体不会产生大量裂纹,耐久性能提高。
37.进一步地,纺织印染污泥是纺纱、印染、织布过程中废水过滤的污泥。纺织印染污泥可分为有机污泥和无机污泥二大类。生物法污泥为有机污泥,是以有机物为主要成分,典型的有机污泥是二沉池剩余活性污泥及初沉池、气浮池去除的有机物污泥等,通常有机物含量高,容易腐化发臭。无机污泥是以无机物为主要成分,亦称泥渣,为物化处理方法所产生的污泥,如混凝沉淀或气浮污染物,通常不容易腐化、含水率低。现有技术中,有机污泥的数量往往高于无机污泥的数量。纺织印染污泥常常由于含有染料、浆料、助剂等,成分较为复杂,其中染料的结构具有硝基和氨基化合物及铜、铬、锌、砷等重金属元素,具有较大的生物毒性,对环境有较大污染。如果直接将纺织印染污泥用作土壤胶结料的原料之一,可能因为纺织印染污泥中含有大量的有害微生物、病毒及其他有机污染物,对环境造成严重的二次污染。本发明对所述纺织印染污泥进行煅烧处理,得到煅烧纺织印染污泥,能够去除纺织印染污泥中的有机物质,以防止固化后的土体腐化发臭,并且高温对所述纺织印染污泥进行了灭菌消毒处理,减少了污染的发生。所述煅烧纺织印染污泥的主要成分为金属氧化物,其中部分金属氧化物能够与土体中自由水反应生成碱性物质,调节土体酸碱值,能够促进
胶凝化反应过程。示意性地所述煅烧纺织印染污泥的加入量为21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份,但不限于此。优选地,所述煅烧纺织印染污泥的加入量为22份~28份。
38.所述纺织印染污泥中cao+na2o的质量百分比决定了所述煅烧纺织印染污泥的提供碱环境的能力。所述cao+na2o的质量百分比过低,将导致制得的土壤胶结料的碱性环境不足,无法激发生产足够多的凝胶产物,无法建立起分交联的网络结构,从而导致土壤胶结料无法有效提供土体密实度;所述cao+na2o的质量百分比过高,会导致制得的土壤胶结料需要大量的水才能够实现土体固化,并且固化时间长,不利于施工使用。在一种实施方式中,按照质量百分比计,所述纺织印染污泥包括以下化学成分:cao+na2o 53%~60%、sio
2 1%~4%、al2o
3 1%~2%、fe2o
3 5%~8%、mgo 1%~2%、loi 25%~35%。另外,在一种实施方式中,所述煅烧纺织印染污泥的粒径≤75μm;优选地,所述煅烧纺织印染污泥的粒径为30μm~40μm,细小的所述煅烧纺织印染污泥可以辅助提高土体强度。
39.同样地,造纸绿泥是制浆造纸企业碱回收苛化工段绿液分离出来的物质,其成分复杂,主要成分为碳酸钙和其他不溶物。由于造纸绿泥对造纸厂无太多利用价值,因此往往直接将其作为废弃物露天堆放或就地填埋,这不仅占用宝贵的土地资源,而且容易引起地下水污染和其他环境问题。本发明对所述造纸绿泥进行煅烧处理,得到煅烧造纸绿泥,能够去除造纸绿泥中的细小纤维和有害微生物、病毒及其他有机污染物,减少了污染的发生。而且,由于造纸绿泥的主要成分为caco3,如果将造纸绿泥直接作为土壤胶结料的原料,后期与软土混合时,大量的caco3会导致凝结时间过长,并且对固化后土体的强度带来不利影响。示意性地所述煅烧造纸绿泥的加入量为11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份,但不限于此。优选地,所述煅烧造纸绿泥的加入量为12份~18份。
40.所述煅烧造纸绿泥的主要成分为金属氧化物,其中部分金属氧化物能够与土体中自由水反应生成碱性物质,调节土体酸碱值,能够促进胶凝化反应过程。所述造纸绿泥中cao+na2o的质量百分比决定了所述煅烧造纸绿泥的提供碱环境的能力。所述cao+na2o的质量百分比过低,将导致制得的土壤胶结料的碱性环境不足,无法激发生产足够多的凝胶产物,无法建立起分交联的网络结构,从而导致土壤胶结料无法有效提供土体密实度;所述cao+na2o的质量百分比过高,会导致制得的土壤胶结料需要大量的水才能够实现土体固化,并且固化时间长,不利于施工使用。在一种实施方式中,按照质量百分比计,所述造纸绿泥包括以下化学成分:cao+na2o 50%~60%、sio
2 5%~7%、al2o
3 1%~2%、fe2o
3 4%~8%、loi 28%~37%。另外,在一种实施方式中,所述煅烧造纸绿泥的粒径≤75μm;优选地,所述煅烧造纸绿泥的粒径为20μm~30μm,细小的造纸绿泥可以辅助提高土体强度。
41.需要说明的是,所述纺织印染污泥和所述造纸绿泥的化学成分中,cao与na2o的质量比会影响最终的软土固化效果,所述cao的含量过高,将导致固化后的土壤中容易渗出ca(oh)2,ca(oh)2与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙,容易造成固化后的土壤块出现表面脱皮、掉屑甚至裂纹等现象;所述na2o的含量过高,将导致可溶性盐含量增大,可溶性盐随水分蒸发再结晶时会带有一定结晶水,使得体积增大,产生膨胀现象,造成固化后的土壤的孔隙中产生较大的膨胀应力,降低固化后土体的强度。在一种实施方式中,所述纺织印染污泥和所述造纸绿泥的化学成分中,cao与na2o的质量比为(4~5):(5~6)。
42.本发明提供的土壤胶结料的主要成分为陶瓷粉。示意性地所述陶瓷粉的加入量为
42份、43份、44份,但不限于此。优选地,所述陶瓷粉的加入量为41.5份~44.5份。优选地,实施陶瓷粉选用卫生陶瓷或建筑陶瓷的废渣粉,粉渣细腻,具有高火山灰活性。在一种实施方式中,按照质量百分比计,所述陶瓷粉包括以下化学成分:cao 1%~5%、sio
2 12%~21%、al2o
3 60%~75%、fe2o
3 1%~3wt%、na2o 1%~5wt%、mgo 1%~5wt%、loi 1%~5wt%。在此条件下,陶瓷粉具有足够的活性物质与氢氧化钙反应生成水化硅酸钙、水化铝酸钙等产物,胶结土颗粒,提高土体强度。在一种实施方式中,所述陶瓷粉的粒径≤75μm,优选地,所述陶瓷粉的粒径为20μm~30μm,陶瓷粉的物理填充作用能够填补孔隙,提高土体密实度。
43.铝渣粉是铝型材生产废渣,其主要活性组分为al2o3,原始铝渣含有氮化铝,遇水产生氨气,需对其进行水洗工艺后烘干处理。示意性地所述铝渣粉的加入量为6份、7份、8份、9份,但不限于此。优选地,所述铝渣粉的加入量为5.5份~9.5份。在一种实施方式中,按照质量百分比计,所述铝渣粉包括以下化学成分:cao 1%~2%、sio
2 4%~8%、al2o
3 70%~84%、fe2o
3 2%~5%、mgo 8%~15%、loi 0.1%~1%。所述铝渣粉的粒径≤75μm;优选地,所述陶瓷粉的粒径为60μm~70μm,铝渣粉的物理填充作用能够填补孔隙,提高土体密实度。
44.锂渣是硫酸法提取碳酸锂后产生的固体废弃物,主要物相是无定形的硅铝酸盐相,具有火山灰活性,所含的硫酸盐能够与水化铝酸钙反应生成具有膨胀特性的钙矾石,从而填充高孔隙软土,提高固化强度。示意性地所述锂渣的加入量为11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份,但不限于此。优选地,所述锂渣的加入量为12份~18份。在一种实施方式中,按照质量百分比计,所述锂渣包括以下化学成分:cao 4%~5%、sio
2 50%~60%、al2o
3 18%~25%、fe2o
3 0.1%~1.5%、so
3 8%~15%、loi 8%~12%。
45.在一种实施方式中,所述锂渣的粒径≤15μm。优选地,对所述锂渣进行粉磨处理,通过粉磨工艺将锂渣比表面积控制在≥400m2/kg,粉磨使得锂渣颗粒晶粒尺寸变小、结构无序化,表面形成无定形的硅铝酸盐相。通过物理研磨能够提高锂渣反应活性,更好得发挥微集料效应。优选地,所述锂渣的粒径为1μm~10μm。
46.相应地,本发明提供了一种土壤胶结料的制备方法,包括以下步骤:
47.s1、准备纺织印染污泥和造纸绿泥;
48.s2、对所述纺织印染污泥和所述造纸绿泥进行煅烧处理,得到煅烧纺织印染污泥和煅烧造纸绿泥;
49.s3、按照重量份计,将陶瓷粉40份~45份,铝渣粉5份~10份,煅烧纺织印染污泥20份~30份,煅烧造纸绿泥10份~20份和锂渣10份~20份混合,得到成品。
50.在一种实施方式中,所述纺织印染污泥进行煅烧处理时,煅烧温度为550℃~1000℃;所述造纸绿泥进行煅烧处理时,煅烧温度为800℃~900℃。在上述煅烧处理条件下,能够去除纺织印染污泥中的有机物质,以防止固化后的土体腐化发臭,并且高温对所述纺织印染污泥进行了灭菌消毒处理,减少了污染的发生。并且对所述造纸绿泥进行煅烧处理,得到煅烧造纸绿泥,能够去除造纸绿泥中的细小纤维和有害微生物、病毒及其他有机污染物,减少了污染的发生。而且,煅烧处理能够去除所述造纸绿泥中的caco3,caco3在上述煅烧过程中分解,从而减少因造纸绿泥中含有大量的caco3而导致的凝结时间过长的问题,缓解因造纸绿泥中含有大量的caco3而对固化后土体的强度带来不利影响。
51.下面以具体实施例进一步说明本发明:
52.实施例1
53.本实施例提供一种土壤胶结料,按照重量份计包括以下的组分:陶瓷粉45份,铝渣粉5份,煅烧纺织印染污泥20份,煅烧造纸绿泥10份,锂渣20份;
54.所述煅烧纺织印染污泥为纺织印染污泥经900℃煅烧处理后的产物,所述煅烧造纸绿泥为造纸绿泥经900℃煅烧处理后的产物。
55.其中,陶瓷粉的化学成分为:
56.cao 1.79wt%,al2o
3 74.49wt%,sio
2 12.61wt%,fe2o
3 2.12wt%,na2o2.85wt%,mgo 3.47wt%,loi 2.67wt%。
57.铝渣粉的化学成分为:
58.cao 1.64wt%,sio
2 4.89wt%,al2o
3 79.95wt%,fe2o
3 3.56wt%,mgo 9.28wt%,loi 0.68wt%。
59.纺织印染污泥的化学成分为:
60.cao+na2o 53.46wt%,sio
2 3.19wt%,al2o
3 1.25%,fe2o
3 6.23wt%,mgo1.49wt%,loi 34.38wt%。
61.造纸绿泥的化学成分为:
62.cao+na2o 53.38wt%,sio
2 5.49wt%,al2o
3 1.64wt%,fe2o
3 5.54wt%,loi 33.95wt%。
63.所述纺织印染污泥和所述造纸绿泥的化学成分中,cao与na2o的质量比为4:6。
64.锂渣的化学成分为:
65.cao 4.63wt%,sio
2 52.21wt%,al2o
3 20.61%,fe2o
3 0.84wt%,so
3 9.81wt%,loi 11.90wt%。
66.实施例2
67.本实施例提供一种土壤胶结料,与实施例1不同之处在于:按照重量份计包括以下的组分:陶瓷粉40份,铝渣粉10份,煅烧纺织印染污泥30份,煅烧造纸绿泥10份,锂渣10份。其余均与实施例1相同。
68.实施例3
69.本实施例提供一种土壤胶结料,与实施例1不同之处在于:纺织印染污泥的化学成分为:
70.cao+na2o 58.77wt%,sio
2 2.43wt%,al2o
3 1.3%,fe2o
3 7.59wt%,mgo1.12wt%,loi 28.8wt%。
71.造纸绿泥的化学成分为:
72.cao+na2o 54.78wt%,sio
2 6.23wt%,al2o
3 1.75wt%,fe2o
3 4.12wt%,loi 33.12wt%。
73.所述纺织印染污泥和所述造纸绿泥的化学成分中,cao与na2o的质量比为5:5。其余均与实施例1相同。
74.对比实施例1
75.本对比实施例与实施例1不同之处在于:所述纺织印染污泥包括以下化学成分:cao+na2o 52.38、sio
2 3.46%、al2o
3 1.47%、fe2o
3 7.05%、mgo 1.69%、loi 33.95%。其
余皆与实施例1相同。
76.对比实施例2
77.本对比实施例与实施例1不同之处在于:所述造纸绿泥包括以下化学成分:cao+na2o 62.03%、sio
2 5.14%、al2o
3 1.78%、fe2o
3 5.19%、loi 25.86%。其余皆与实施例1相同。
78.对比实施例3
79.本对比实施例与实施例1不同之处在于:所述纺织印染污泥和所述造纸绿泥的化学成分中,cao与na2o的质量比为3:7。其余皆与实施例1相同。
80.对比例1
81.本对比例以po42.5水泥作为土壤胶结料,该水泥为普通硅酸盐水泥。
82.分别以实施例1~实施例3和对比实施例1~对比实施例3和对比例1制得的土壤胶结料固化软土,具体步骤如下:
83.(1)取土
84.土样均取自佛山市某一施工现场,采挖深度1m,土样挖掘后立即密封在聚乙烯袋中,避免在储存过程中水分流失。土样基本性能指标如表1所示。
85.表1土样基本性能
[0086][0087]
(2)固土
[0088]
固化土成型参照jgj/t 233-2011《水泥土配合比设计规程》,土壤胶结料掺入量为干土质量的17%,水胶比为0.7。
[0089]
将搅拌后的土浆液倒入直径50mm、高度100mm的圆柱体试模中并振捣2min,抹平并覆盖保鲜膜,置于标准养护室[(20
±
5)℃,湿度》95%rh]养护两天后对试件进行拆模并继续养护,然后对养护7天、14天、28天的试块检测其渗透系数、无侧限抗压强度、不同冻融循环次数下试块无侧限抗压强度损失率性能指标,测试结果如表2所示。
[0090]
表2试块各检测性能测试结果
[0091][0092][0093]
进一步,进行干燥收缩率测试,测试方法为:参考jtg e51-2009《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》,测定其28天干燥收缩率。
[0094]
测试结果为:
[0095]
表3试块干燥收缩试验结果
[0096][0097]
由上述结果可知,本发明采用陶瓷粉、铝渣粉、煅烧纺织染整污泥、煅烧纸浆绿泥、锂渣制备土壤胶结料,充分利用固体废弃物,在一定程度上缓解了固体废弃物的堆积、废弃问题,提高了固废的利用率,具有良好的经济及环保效益。所述土壤胶结料中的所述煅烧纺织染整污泥和所述煅烧纸浆绿泥中的活性物质能够与水反应生成碱性物质,所述陶瓷粉、所述铝渣粉和所述锂渣内部的活性硅、铝相在碱性环境下溶解,促进硅铝酸盐转化为更稳定的水化产物,如水化硅酸钙、水化硅铝酸钙、水化铝酸钙等胶凝产物,建立网络结构,初步胶结土壤颗粒,形成骨架结构。与此同时,粒径细微的锂渣具有较高的表面能,能够吸附离子,为水化硅酸钙提供成核位,加速体系水化,提高早期强度。并且,生成的水化铝酸钙能够与锂渣内的硫酸盐生成针棒状的钙矾石,充斥于土壤颗粒间,进一步优化孔隙结构。多重作用下细化了内部孔隙结构,减少了大孔隙扩展、连通,提高了土体密实度。本发明提供的土
壤胶结料,能够增强土壤密实度和抗压强度,减少固化后土体干燥收缩率,提高固化土耐久性能。
[0098]
以上所述是发明的优选实施方式,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。

技术特征:
1.一种土壤胶结料,其特征在于,按照重量份计包括以下的组分:陶瓷粉40份~45份,铝渣粉5份~10份,煅烧纺织印染污泥20份~30份,煅烧造纸绿泥10份~20份,锂渣10份~20份;所述煅烧纺织印染污泥为纺织印染污泥经煅烧处理后的产物,所述煅烧造纸绿泥为造纸绿泥经煅烧处理后的产物。2.如权利要求1所述的土壤胶结料,其特征在于,按照质量百分比计,所述纺织印染污泥包括以下化学成分:cao+na2o 53%~60%、sio
2 1%~4%、al2o31%~2%、fe2o
3 5%~8%、mgo 1%~2%、loi 25%~35%。3.如权利要求1所述的土壤胶结料,其特征在于,按照质量百分比计,所述造纸绿泥包括以下化学成分:cao+na2o 50%~60%、sio
2 5%~7%、al2o31%~2%、fe2o
3 4%~8%、loi 28%~37%。4.如权利要求1所述的土壤胶结料,其特征在于,所述纺织印染污泥和所述造纸绿泥的化学成分中,cao与na2o的质量比为(4~5):(5~6)。5.如权利要求1所述的土壤胶结料,其特征在于,按照质量百分比计,所述陶瓷粉包括以下化学成分:cao 1%~5%、sio
2 12%~21%、al2o
3 60%~75%、fe2o
3 1%~3wt%、na2o 1%~5wt%、mgo 1%~5wt%、loi 1%~5wt%。6.如权利要求1所述的土壤胶结料,其特征在于,按照质量百分比计,所述铝渣粉包括以下化学成分:cao 1%~2%、sio
2 4%~8%、al2o
3 70%~84%、fe2o32%~5%、mgo 8%~15%、loi 0.1%~1%。7.如权利要求1所述的土壤胶结料,其特征在于,按照质量百分比计,所述锂渣包括以下化学成分:cao 4%~5%、sio
2 50%~60%、al2o
3 18%~25%、fe2o30.1%~1.5%、so
3 8%~15%、loi 8%~12%。8.如权利要求1所述的土壤胶结料,其特征在于,所述陶瓷粉的粒径≤75μm;所述铝渣粉的粒径≤75μm;所述煅烧纺织印染污泥的粒径≤75μm;所述煅烧造纸绿泥的粒径≤75μm;所述锂渣的粒径≤15μm。9.一种如权利要求1~8任一项所述的土壤胶结料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:s1、准备纺织印染污泥和造纸绿泥;s2、对所述纺织印染污泥和所述造纸绿泥进行煅烧处理,得到煅烧纺织印染污泥和煅烧造纸绿泥;s3、按照重量份计,将陶瓷粉40份~45份,铝渣粉5份~10份,煅烧纺织印染污泥20份~30份,煅烧造纸绿泥10份~20份和锂渣10份~20份混合,得到成品。10.如权利要求8所述的土壤胶结料的制备方法,其特征在于,所述纺织印染污泥进行煅烧处理时,煅烧温度为550℃~1000℃;所述造纸绿泥进行煅烧处理时,煅烧温度为800℃~900℃。

技术总结
本发明公开了一种土壤胶结料及其制备方法,所述土壤胶结料按照重量份计包括以下的组分:陶瓷粉40份~45份,铝渣粉5份~10份,煅烧纺织印染污泥20份~30份,煅烧造纸绿泥10份~20份,锂渣10份~20份;所述煅烧纺织印染污泥为纺织印染污泥经煅烧处理后的产物,所述煅烧造纸绿泥为造纸绿泥经煅烧处理后的产物。本发明提供的土壤胶结料,能够增强土壤密实度和抗压强度,减少固化后土体干燥收缩率,提高固化土耐久性能。土耐久性能。


技术研发人员:曾国东 丘科毅 舒本安 罗冬梅
受保护的技术使用者:佛山科学技术学院
技术研发日:2023.04.26
技术公布日:2023/9/5
版权声明

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