[发明专利]一种淤泥质泥土的复合固化剂及其使用方法

说明书

技术领域

本发明属于淤泥质泥土的固化技术领域，更具体地说，涉及一种淤泥质泥土的复合固化剂及其使用方法，是一种针对天然含水量大、压缩性高、承载力低的软塑到流塑状态的粘性土的快速固化的复合固化剂及其使用方法。

背景技术

淤泥质泥土是由于所在地面起伏不大，造成常年排水不畅，每到雨季，水流使有机质的腐蚀物沉淀，形成一种带黑色的腐土，其孔隙较大，呈淤泥状。由于淤泥土厚度变化大，抗碱强度很低，具触变性，排水固结比较慢，修建公路经过此种地基，若不采取加固措施，往往引起地基周围突起，形成坡脚外的滑塌，即路基盆形失稳，将会严重影响道路工程质量。为此，有必要对淤泥质泥土的工程性质加以研究，探讨其作为路基材料时所需采取的改良措施，为高等级公路的设计与施工提供依据。

随着科学的发展、认识的更新和提高、研究手段的改进，通过在淤泥质软土中加入固化剂对软土进行固化，提高它的强度，使之满足工程要求是常用的加固方法之一。土体固化剂是指在常温下能够直接胶结在土体中颗粒表面或能够与粘土矿物反应生成胶凝物质，从而改善和提高土体力学性能的材料。近年来，土体固化剂在国内外逐渐得到了广泛的应用。一方面，通过机械搅拌混合对江河、湖泊、海湾等疏浚淤泥进行固化处理，将其固化后转化为土工材料和建筑材料进行再生利用，既节约资金，又解决废弃淤泥占用土地资源和污染环境的问题；另一方面，通过深层搅拌法对房基、路基等进行加固处理，提高地基承载力，节约造价。

近年来，我国学者采用各种固化材料对不同特性的土壤进行了固化研究，取得了一些研究成果，研究成果主要包括水泥固化土、石灰固化土、硅粉固化土、工业废料类固化土、水玻璃固化土、离子交换类固化土、高分子类固化土和新型复合类固化土方面的研究。张大捷，田晓峰，侯浩波，用矿渣胶凝材料对随洲-岳阳高速公路施工段上软土进行固化处理，由于矿渣被激发后的水化产物除了与硅酸盐相同的C-S-H 凝胶外，还生成高强度、难溶解的沸石类矿物。李悦，李学辉，张务民，采用由胶凝材料（水泥熟料和磨细矿渣）、碱性组分（硫酸钠和水玻璃）、表面活性组分按一定质量比构成的固化剂，在21d强度能达到3MPa。有些施工单位也有采用水泥和工业矿渣来处理软土。

但是，以上研究采用的配比种类单一，不能利用多种材料的优势。目前工业废渣的高硫现象较多，容易对路面结构带来损害。并且试验早期强度不够，在工程抢险中的作用不突出。

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明在于克服现有技术中淤泥质泥土固化处理中存在的施工工期长、早期强度不够、有害成分过多的不足，提供一种淤泥质泥土的复合固化剂及其使用方法，针对天然含水量大、压缩性高、承载力低的软塑到流塑状态的淤泥质泥土能够快速固化，是一种无害的复合固化剂。

技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种淤泥质泥土的复合固化剂，该复合固化剂包括水泥、固化剂、石灰、三乙醇胺，淤泥质泥土与复合固化剂中各物质的质量配比为：淤泥质泥土：水泥：固化剂：石灰：三乙醇胺=1：0.08~0.12：0.06~0.10：0.06~0.10：0.02~0.04。

优选地，复合固化剂中的水泥为42.5级普通硅酸盐水泥。

优选地，复合固化剂中的固化剂由如下重量百分比的组分组成：2.38%SiO₂、29.25%SiO₃、4.23%MgO、64.14%CaO。

本发明的一种淤泥质泥土的复合固化剂的使用方法，其步骤为：

步骤一：调整淤泥质泥土的含水量，检测待固化的淤泥质泥土路段的含水量，用堆载预压淤泥质泥土，并挖沟渠排出水分，使待固化的淤泥质泥土的含水量为35~45%；

步骤二：测重并装入淤泥质泥土，测量待固化的淤泥质泥土的密度ρ，计算挖掘机每次开挖的土方量ν、总次数n，得到淤泥质泥土的质量m=nρν，并将挖掘的淤泥质泥土装入搅拌设备中；

步骤三：添加复合固化剂，复合固化剂包括水泥、固化剂、石灰、三乙醇胺，根据待固化的淤泥质泥土的质量m，按淤泥质泥土：水泥：固化剂：石灰：三乙醇胺=1：0.08~0.12：0.06~0.10：0.06~0.10：0.02~0.04的配比，计算所需的水泥、固化剂、石灰和三乙醇胺的重量，并装入搅拌设备中；

步骤四：固化搅拌，启动搅拌设备，搅拌1~2分钟，得到固化土；

步骤五：摊铺固化土，采用挖掘机结合人工的方法，将步骤四得到的固化土摊铺在之前挖出的路段；