[发明专利]海泥固化剂及其生产方法

说明书

 

技术领域

本产品是针对海洋滩涂、淤泥（海相软土）进行固化的一种新型、环保材料。

背景技术

根据《国家海洋事业发展规划纲要》，目前辽宁已经做出“沿海五点一线”的战略部署，河北提出建设“曹妃甸和沧州渤海新区”，天津提出加快实施“滨海新区开发开放”，山东努力推进“一体两翼加海洋经济”，江苏提出“苏北沿海开发”，福建提出“建设海峡两岸经济区”，广西提出“环北部湾经济区开发开放”，浙江、广东和海南也提出了建设海洋经济强省的战略部署。但所有的沿海开发区均不同程度面临海洋滩涂淤泥（以下称海相软土）处理的难题。

海相软土大多数是在静水或缓慢的流水环境中沉积，经物理、化学和生物化学作用形成的，未固结的软弱细粒或极细粒土，属现代新近沉积物。结构为蜂窝状，疏松多孔，定向排列明显，层理较发育，具薄层状构造。金属离子尤其是活跃的钠离子，导致海土“遇水泞散，失水干散”的物理化学特征。目前处理海相软土的方法基本有二种：一，将海相软土挖起掺入大量生石灰拌合，待水分合适时回填，碾压。二，将海相软土挖起拉走，用塘渣、山石或砂土等筑路材料回填，碾压。前者由于无法改变土的特性，回填后经地下水的渗浸，逐渐松软、分散。后者由于开采大量塘渣、山石，不但破坏生态环境，而且造成成本增加。

本发明的目的是提供一种处理海相软土的固化剂及其生产方法，应用本方法生产的产品，能够广泛适用于海相软土，只需按一定比例量掺入海相软土中，经物理碾压和本身的化学反应，进而形成坚固的防水板块，以满足各种道路、广场、停车场、河堤、河床等基层修筑的要求。

发明内容

本发明的构思是针对海相软土的固有特点而展开的：1、结构为蜂窝状、疏松多孔、定向排列明显，层理较发育。2、活跃的钠离子及其他重金属。通过土壤学、物理、化学、力学各方面原理，达到本发明的目的。发明的新材料，不仅具有低碳、环保的特征，且各项指标满足国标要求，可用来处理海相软土，使用于各种道路、广场、河渠的基层、底基层。

本发明要解决的技术问题是：1、破坏海相软土的原结构，使其能聚合成型。2、解决活跃的钠离子及其他重金属，使其不造成污染。3、提高应对硫酸盐的侵蚀和抵抗能力。4、提高防渗能力，增强水稳定性。5、提高无侧限抗压强度，加大承载能力。6、减小干湿、温差的伸缩裂缝，使其达到路基材料的用途。

本发明的技术方案是：用离子破坏原结构，增加土壤胶体，用物理、力学、化学方法可以使其聚合，掺入生石膏、高炉微粉和AFB Ⅲ 型添加剂处理钠离子和防硫酸盐的侵蚀，用硅酸盐熟料和石灰使其凝结，提高抗压强度，用高分子聚丙烯酰胺和OFB强化剂解决水稳定性和伸缩裂缝，最后由于综合作用，各材料相互反应，使其成为一种高效、环保、新型的筑路材料。

本发明的有益效果是：本产品经交通部公路工程检测中心检测，7天无侧限抗压强度（饱水）达到3.1Mpa，满足各类道路的基层和底基层强度要求；经国家建筑材料测试中心检验，7天无侧限抗压强度达到5.4Mpa，在材料细度、安定性、凝结时间、放射性方面均合格，以上指标均符合相关规范要求。本产品对于改造广大沿海滩涂和淤泥（即海相软土）有着极广泛的应用前景，表现在：1、能有效替代传统的建筑材料，直接将本产品和海相软土拌合碾压，形成坚固的基础板块，使得海相软土这一不可用之物变为可用，解决了对海相软土的开挖、外运、堆放难题，减少了土地占用。2、有效节约资源。传统上，对滩涂、淤泥的处理，就是开挖和换填，大量使用石料、塘渣、水泥、石灰等材料。使用海土固化剂，则无需这些材料，节约了自然资源。3、保护环境，降低碳排放。传统建筑材料，多来自于开山炸石、河沙开采，窑炉烧制，这不仅破坏生态和植被，污染环境，还耗费大量能源。用本产品替代这些材料，可有效保护环境，降低能源消耗，降低碳排放。4，有效降低建设成本。采用本产品固结海相软土，可减少施工环节、减少原材料使用量，加快施工进度，相比传统建造方式，能有效降低建筑成本，创造更大的经济效益。

具体实施方式：

海泥固化剂的材料组成：

     聚丙烯酰胺0.2%，AFB添加剂2%，OFB强化剂3.8%，硅酸盐熟料25%，生石灰14%，生石膏5%，高炉矿渣50%（按烘干料计算）

本产品生产流程和方法：

先将高炉矿渣通过热风干燥器（或其他烘干设备）进行烘干，要求干料的含水率≤1%，然后进1#料库。

将硅酸盐熟料，生石灰、生石膏分别用破碎机进行破碎，要求粒度不大于10mm，然后进2#、3#、4#料库。