[发明专利]一种湖泊底泥固化材料及其路用性能评价方法

说明书

本发明涉及一种湖泊底泥固化材料及其路用性能评价方法，固化材料配方，按照干重份数计：矿渣20～45份、赤泥30～60份、磷石膏20～30份、碱激发剂5～10份，经均混即得湖泊底泥固化材料，且所述湖泊底泥固化材料用于固化处理湖泊底泥时，固化材料与湖泊底泥的干重比为(10～40)：(60～90)，底泥含水率为20～40％，进一步地，对固化底泥作为路基材料对其路用性能进行实验室一步法综合评价，评价指标包括压实度，强度，CBR，干湿循环下耐久性。本发明主要以大宗固体废弃物为原料，使用矿渣、赤泥和磷石膏制备了湖泊底泥固化材料，不仅能有效地固化处理各类不同含水率湖泊底泥，并且提供了固化底泥路用性能室内综合评价方法。

技术领域

本发明涉及湖泊底泥固化稳定化技术领域，特别涉及一种湖泊底泥固化材料及其路用性能评价方法。

背景技术

我国幅员广阔，许多地区水网密布，在各个湖泊河道中都埋藏着大量淤泥。这些淤泥具有土地占用量大、含水率高、重金属及持久性有机污染物含量占比大、浸出风险高等危害，现有底泥处理方式以租用农田及其他场地堆放为主，但由于我国土地资源紧张，租用农田的处理难度大，农民配合积极性不高，且由于目前底泥堆放时几乎不会对堆场底部及四周进行防渗处理，也不会进行重金属稳定化处理便随意堆存底泥，因此其中的重金属对周围土壤、地下水都存在重大的环境污染风险。而对于其它底泥处理技术，如生产陶粒多孔砖、生产水泥熟料等存在处理规模小，耗能大的缺点，且底泥中的重金属同样限制了这些产品的适用范围，资源化产品市场竞争优势小，难以大量消纳疏浚底泥等问题。

而固化作为一种广泛的疏浚底泥处理的方式被大量应用，目前使用和研制的固化剂以水泥、矿渣为主，但均难以解决疏浚底泥含水率较高的问题。公开号：CN113149589A，名称为“一种掺污泥焚烧灰渣的土体固化剂及其制备方法”的专利申请公开了一种掺污泥焚烧灰的土体固化剂，以典型固体废弃物和水泥进行协同处置；包括0～30％的污泥焚烧灰、5～10％石膏、40～55％矿渣粉和20～30％的水泥。该对比文件利用污泥焚烧灰中的氯盐和硫酸盐作为激发剂为土体提供强度，同时利用其潜在的胶凝性和水泥、矿粉协同作用提供土体固化的强度，在达到与传统固化剂相同效果的情况下可极大降低制备成本。但该对比文件使用的污泥焚烧灰较少，矿渣和水泥的用量较多，难以达到固体废弃物的大量应用，此外通常情况下制备的固化剂难以处理含水率较高的疏浚底泥。

此外，传统湖泊底泥固化路用性能实验室评价，需要制备大量样品，给试验带来极大工作量，为提高效率，并满足路用性能评价需要提出新的检测方法。

本发明专利以固体废弃物为原材料，包括赤泥、磷石膏和炉渣，利用其潜在活性，通过添加碱活化剂使其协同作用生成大量水化产物，从而固定底泥。并且提出一步法评价路用性能，既实现了固废的无害化处理、资源化利用，又能有效地固化处理各类不同含水率湖泊底泥，并且提供了固化底泥路用性能室内综合评价方法。

发明内容

本发明的目的是针对淤泥资源化利用的瓶颈问题，提供一种湖泊底泥固化材料及其路用性能评价方法，采用该复合固化剂及资源化利用方法处置的底泥可在3～28天获得较高的强度，可以有效降低处置成本，缩短整体工期，控制指标在整个处置流程中便于把控，保障了工程应用施工的质量，具有安全、稳定、环保的特点，实现了废弃湖泊底泥和固体废弃物的资源化利用。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

在本发明的第一方面，提供了一种湖泊底泥固化材料，所述固化材料配方为矿渣、赤泥、磷石膏与碱激发剂，经均混即得湖泊底泥固化材料。

优选地，所述固化材料配方，按照干重份数计：矿渣20～45份、赤泥30～60份、磷石膏20～30份、碱激发剂5～10份，经均混即得湖泊底泥固化材料。

进一步地，用于固化湖泊底泥时，湖泊底泥含水率为20～40％，静压制样。