[发明专利]一种疏浚淤泥复合固化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种疏浚淤泥复合固化剂及其制备方法，所述疏浚淤泥复合固化剂，包括以下重量份的组分：硫酸铝盐水泥熟料20‑30份，可膨胀石墨30‑40份，有机膨润土5‑10份，火山灰质材料3‑8份、煅烧硅藻土1‑3份、增强骨料3‑5份、生石灰6‑12份、氢氧化钠10‑15份、所述膨胀树脂8～10份、水玻璃5‑8份、碳纤维5‑8份。本发明的固化剂结合了多种传统土壤固化剂各自的优点，通过适当的比例将各种有效成分有机结合起来，充分发挥了各组分的特性与协同作用。本发明的固化剂早强性能好、强度稳定性佳和水稳定性好等优点，可明显改善淤泥高含水率和低强度等性质，将废弃疏浚淤泥转化为可再生利用土工材料，达到较佳的固化效果和经济效果。

技术领域

本发明涉及一种疏浚淤泥复合固化剂及其制备方法，属于建筑材料领域。

背景技术

在我国港口、湖泊和河道底泥清淤过程中，会产生大量的且含有污染物的高含水量淤泥。1998年至2003年，我国对长江、黄河、海河和淮河等江河及洞庭湖、鄱阳湖等重要水域进行疏浚，淤泥疏浚量达到1 .2亿立方米。天津港每年淤泥疏浚量约500万立方米，秦皇岛港戊巳码头淤泥疏浚量已达到269 .3万立方米。1999年至2000年，杭州西湖一期疏浚工程累计疏浚淤泥量100余万立方米。这些淤泥含水率高、粘粒含量高、压缩性强、强度低，堆放不但占用大量土地，难以被工程直接利用。因此，疏浚淤泥资源化处置问题，是我国经济高速发展时期难以回避的亟待解决的问题。

常规处置方法，即陆地堆放或海洋抛弃，将不可避免的占用日益短缺的土地资源和污染生态环境。因此，越来越多的专家学者趋向于采用固化稳定化处理方法，即向淤泥中添加固化材料，有效改善淤泥的强度、变形和渗透性等工程特性，把废弃疏浚淤泥转化为可再生利用、低污染甚至无污染的土工材料。固化处理后改性淤泥可作为填方材料，应用于提防加固、道路和填海造陆等工程，符合我国资源再生利用和可持续发展的理念。

淤泥资源化利用的固化材料种类繁多，主要包含：水泥、石灰、矿渣、粉煤灰和高聚物等材料，这些材料能够有效改良淤泥强度性能、节约成本，达到变废为宝和淤泥再生利用的目的。由于疏浚淤泥具备含水率高、有机质含量高、粘土颗粒含量高等不同于一般土体的特点，传统固化材料在处理疏浚淤泥时通常加固效果不甚理想，或固化剂掺量过大致使处理成本偏高。而且以上材料配比种类单一，不能利用多种材料混掺的优势。因此，开发适合于疏浚淤泥特性、经济有效的复合固化材料，用以替代或部分替代水泥、石灰等高能耗材料，具有一定的工程意义和现实价值。专利CN102557545B，发明名称：淤泥固化剂及使用淤泥固化剂的淤泥固化方法，该淤泥固化剂按以下方法制成：首选将包括可膨胀石墨、水泥、粉煤灰、炭黑、硅粉、瓷土和生石灰七种成份混合，在不低于可膨胀石墨膨胀的温度情况下，使可膨胀石墨膨胀，并搅拌混合物，得到半成品；在半成品中加入包括膨胀树脂和水玻璃在内的两种成份一起搅拌充分混合，制成固化剂。但是发明的淤泥固化剂加入到淤泥中，可以使淤泥含水率低，解决淤泥的弱酸性问题。但是该固化剂没有考虑固化强度的问题，使得固化以后的淤泥强度不高。

发明内容

本发明提供了一种疏浚淤泥复合固化剂及其制备方法，解决了现有固化剂加固效果不理想，加入后的淤泥强度不高等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种疏浚淤泥复合固化剂，包括以下重量份的组分：硫酸铝盐水泥熟料20-30份，可膨胀石墨30-40份，有机膨润土5-10份，火山灰质材料3-8份、煅烧硅藻土1-3份、增强骨料3-5份、生石灰6-12份、氢氧化钠10-15份、所述膨胀树脂8～10份、水玻璃5-8份、碳纤维5-8份。

优选地：所述可膨胀石墨的膨胀温度范围为200~400摄氏度。

优选地：所述的火山灰质材料为高炉矿渣、转炉钢渣和粉煤灰中的一种或数种。

优选地：所述膨胀树脂为聚丙烯酸钠或聚丙烯酰胺。