一种淤泥地基材料及使用该地基材料施工路基的方法技术

本发明专利技术提供一种淤泥地基材料及使用该地基材料施工路基的方法。所述地基材料是由淤泥50‑70份、淤泥固化剂6‑8份，粉煤灰6‑12份，矿渣粉6‑12份，水泥6‑12份，二次固化剂0.8‑1.5份，乳胶粉3‑4份，稳定剂0.3‑0.5份；所述淤泥固化剂是由炉渣、改性硅藻土、凹凸棒土、微硅粉、粉末活性炭、过氧化物、高锰酸钾、铁粉、聚轮烷、聚丙烯酸钠、碱性激发剂、减水剂、增稠剂。首选通过淤泥固化剂对淤泥进行固化，然后再加入其它原料采用二次固化剂二次固化制备成淤泥地基材料。本发明专利技术淤泥固化过程简单、时间短，效率高，且固化后的污淤泥不会造成二次污染，能够满足路基材料的要求。

A Kind of Silt Foundation Material and Its Application in Subgrade Construction

The invention provides a silt foundation material and a method for constructing a roadbed using the foundation material. The foundation material is composed of 50 to 70 parts of sludge, 6 to 8 parts of sludge solidifying agent, 6 to 12 parts of fly ash, 6 to 12 parts of slag powder, 6 to 12 parts of cement, 0.8 to 1.5 parts of secondary solidifying agent, 3 to 4 parts of latex powder and 0.3 to 0.5 parts of stabilizer. The sludge solidifying agent is composed of slag, modified diatomite, attapulgite, micro silica powder, powder activated carbon, peroxide, potassium permanganate, iron powder and polywheels. Alkane, sodium polyacrylate, alkaline activator, water reducer and thickener. It is preferred to solidify the sludge through the sludge solidifying agent, then add other raw materials and use the secondary solidifying agent to prepare the sludge foundation material. The sludge solidification process of the invention is simple, the time is short, the efficiency is high, and the solidified sludge will not cause secondary pollution, and can meet the requirements of roadbed materials.

【技术实现步骤摘要】
一种淤泥地基材料及使用该地基材料施工路基的方法
本专利技术涉及道路工程建设领域，具体是一种淤泥地基材料及使用该地基材料施工路基的方法。
技术介绍
公路建设行业是经济体的基础产业，在国民经济的发展中起至关重要的作用。目前，我国公路在客运量、货运量、客运周转量等方面均遥遥领先于其他运输方式的总和。但是，随着道路尤其是高速公路建设的迅猛发展，大面积道路过早破坏的问题也非常突出。许多新建或新近大修的国道、省道都出现过严重的早期破坏，与设计使用年限相差甚远。混凝土路面过早破坏的原因有设计、施工和使用方面的原因。传统道路基层材料包括水泥稳定土、石灰稳定土和二灰碎石。水泥稳定土中，水泥作为一种水硬性材料，遇水产生胶体，这些胶体在土壤中无法形成统一整体，并且还会破坏土壤本身的结构和连结，造成大量的不稳定空间，这些空间在水的入侵和温度的变化下，会变得非常脆弱，因此水泥稳定土形成的道路基层极易开裂，抗裂性差。石灰稳定土中，石灰是一种气硬性物质，它的最终生成物为碳酸钙，碳酸钙的溶解度远远大于硅酸钙和其他的硅酸盐，因此，石灰稳定土形成的道路基质在水的作用下，会不断的流逝，容易腐蚀；而且本身韧性差、脆性强，温度越低，越容易被破坏。二灰碎石是在粒料中掺入适量的石灰和粉煤灰，其中石灰和粉煤灰为胶结材料，粒料起骨架作用。二灰碎石形成的道路基层属于半刚性基层，具有明显的水硬性、缓凝性，但是粒料和石灰、粉煤灰一旦结合，内部即停止化学反应，形成的道路基质刚性过大，容易受温度和湿度影响而开裂，抗裂性差。污淤泥是污水处理过程中产生的一种粘稠状物质，它以好氧、厌氧微生物为主体，同时也混入原污水中带有的泥沙、纤维、动植物残体及吸附在其上的有机物、金属、病菌、虫卵、胶质等多种复杂的混合体。对于大型城市污水处理厂以及城市中的河流湖泊来说，由于有大量的工业废水排入系统，造成污水污淤泥中的含有大量的微生物、病原体、重金属以及有机污染物，水含量一般在80％以上，如果处置不当，会造成严重的二次污染。由于污淤泥的含水量高，污染物含量高成分复杂，现有处理方式一般存在环境污染、处理成本过高、处理时间过长，同时也容易引起填埋场工程地质灾害等方面的问题。目前污淤泥的处理方法主要是农用、焚烧和填埋，还有很大量的污淤泥没有经过任何处理，随意丢弃。为了解决淤泥的应用，目前也有人想着吧淤泥进行固化后作为堆填料等，但是现有大部分淤泥固化的方式都是以水泥和生石灰为主体，水泥的作用是增加淤泥的胶黏性，使淤泥粘合在一起，并使淤泥硬化，其处理后的淤泥无法作为地基材料；而且现有淤泥在进行固化处理时，其固化时间长，不能去除淤泥的特殊恶臭气味，再次使用会导致二次污染。
技术实现思路
本专利技术根据现有技术的不足提供一种淤泥地基材料及使用该地基材料施工路基的方法，该地基材料采用固化后的淤泥作为主要物料，并加入其它路基材料进行二次固化，增加路基的稳定性，施工方便，减少对环境的污染，形成的道路基层抗裂性强、不易腐蚀，使用寿命长。本专利技术提供的技术方案：所述一种淤泥地基材料，其特征在于由以下重量份数组成的原料制成：所述淤泥固化剂由以下重量百分比的原料组成：15～25％的炉渣、20～25％改性硅藻土、20～25％凹凸棒土、10～15％微硅粉、4～8％粉末活性炭、5～10％过氧化物、1～3％高锰酸钾、1～2.5％铁粉、1～5％聚轮烷、1～5％聚丙烯酸钠、0.1～0.8％碱性激发剂、0.1～0.5％减水剂、0.1～0.3％增稠剂。所述二次固化剂由以下重量百分比的原料组成：阳离子螯合物1～3％，纳米氧化锆0.01～0.04％，乙二胺0.1～0.3％，氧化喹啉0.3～0.7％，硫酸锰2～5％，葡萄糖0.6～0.8％，硅胶2～5％，余量为水；所述阳离子螯合物是由螯合剂与金属离子螯合而成，其螯合剂选用乙二胺四乙酸(EDTA)、二羟乙基甘氨酸(DEG)中的一种或多种组合，金属离子选用镁离子、钙离子或铁离子。本专利技术进一步的技术方案：所述一种以淤泥地基材料是由以下重量份数组成的原料制成：淤泥50-70份、淤泥固化剂6-8份，粉煤灰6-12份，矿渣粉6-12份，水泥6-12份，二次固化剂0.8-1.5份，乳胶粉3-4份，稳定剂0.3-0.5份。本专利技术较优的技术方案：所述二次固化剂是由以下质量百分比的物质组成：铁离子螯合物2％，纳米氧化锆0.025％，乙二胺0.15％，氧化喹啉0.4％，硫酸锰3％，葡萄糖0.7％，硅胶4％，余量为水；其中所述铁离子螯合物的螯合剂选用乙二胺四乙酸(EDTA)、二羟乙基甘氨酸(DEG)中的一种或多种组合。本专利技术较优的技术方案：所述微硅粉中硅含量大于90％；过氧化物为过氧化钠、过氧化钾、过氧化钙、过氧化镁、过氧化锌、过一硫酸氢钾、过氧化锶中的一种或多种；所述稳定剂为氯化钡。本专利技术较优的技术方案：所述淤泥固化剂中的碱性激发剂为氢氧化钙、硅酸钠、碳酸氢钠中的一种或几种；减水剂为聚羧酸高效减水剂、萘系高效减水剂、木质素磺酸盐减水剂或氨基高效减水剂；增稠剂为聚丙烯酰胺以及聚氯化铝中的一种或两种。本专利技术较优的技术方案：所述淤泥固化剂中的改性硅藻土是将硅藻土焙烧，降温，再加入氯化铁溶液中，恒温搅拌浸泡5-15min，减压浓缩干燥，最后加入Na2CO3溶液中，微波加热20-30min，然后除去上层溶液，真空抽滤，洗涤至中性，固液分离，烘干，粉碎得到改性硅藻土。本发提供的一种以上述淤泥地基材料施工路基的方法，其特征在于具体步骤如下：(1)按照以下质量百分比的配方制备淤泥固化剂：15～25％的炉渣、20～25％改性硅藻土、20～25％凹凸棒土、10～15％微硅粉、4～8％粉末活性炭、5～10％过氧化物、1～3％高锰酸钾、1～2.5％铁粉、1～5％聚轮烷、1～5％聚丙烯酸钠、0.1～0.8％碱性激发剂、0.1～0.5％减水剂、0.1～0.3％增稠剂，将其混合搅拌均匀得到淤泥固化剂；其中所述改性硅藻土是将硅藻土焙烧，降温，再加入氯化铁溶液中，恒温搅拌浸泡5-15min，减压浓缩干燥，最后加入Na2CO3溶液中，微波加热20-30min，然后除去上层溶液，真空抽滤，洗涤至中性，固液分离，烘干，粉碎得到改性硅藻土；(2)按质量百分比取45-75份的淤泥和步骤(2)中的5-10份的淤泥固化剂然后进行充分混合后，自然晾晒固化0.5-1h后，完成淤泥的固化；(3)按照以下质量百分比的配方配制固化剂：阳离子螯合物1～3％，纳米氧化锆0.01～0.04％，乙二胺0.1～0.3％，氧化喹啉0.3～0.7％，硫酸锰2～5％，葡萄糖0.6～0.8％，硅胶2～5％，余量为水；所述阳离子螯合物是由螯合剂与金属离子螯合而成，其螯合剂选用乙二胺四乙酸(EDTA)、二羟乙基甘氨酸(DEG)中的一种或多种组合，金属离子选用镁离子、钙离子或铁离子；(4)在固化好的淤泥中加入5-15份的粉煤灰、4-15份的矿渣粉、4-15份的水泥、0.5-2份的步骤(3)中配制二次固化剂、2-5份的乳胶粉、0.2-0.5份的稳定剂混合均匀制备成淤泥地基材料；其中所述稳定剂为氯化钡；(5)将步骤(3)中搅拌均匀的淤泥地基材料运输到待处理路基，将其摊铺到道路底层上，然后通过压路机压实整平，其压实之后材料的密实度大于1.85g/cm3，即得到路面基层。本专利技术较优的技术方案：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种淤泥地基材料，其特征在于由以下重量份数组成的原料制成：

【技术特征摘要】
1.一种淤泥地基材料，其特征在于由以下重量份数组成的原料制成：所述淤泥固化剂由以下重量百分比的原料组成：15～25％的炉渣、20～25％改性硅藻土、20～25％凹凸棒土、10～15％微硅粉、4～8％粉末活性炭、5～10％过氧化物、1～3％高锰酸钾、1～2.5％铁粉、1～5％聚轮烷、1～5％聚丙烯酸钠、0.1～0.8％碱性激发剂、0.1～0.5％减水剂、0.1～0.3％增稠剂；所述二次固化剂由以下重量百分比的原料组成：阳离子螯合物1～3％，纳米氧化锆0.01～0.04％，乙二胺0.1～0.3％，氧化喹啉0.3～0.7％，硫酸锰2～5％，葡萄糖0.6～0.8％，硅胶2～5％，余量为水；所述阳离子螯合物是由螯合剂与金属离子螯合而成，其螯合剂选用乙二胺四乙酸(EDTA)、二羟乙基甘氨酸(DEG)中的一种或多种组合，金属离子选用镁离子、钙离子或铁离子。2.根据权利要求1所述的一种以淤泥地基材料，其特征在于由以下重量份数组成的原料制成：淤泥50-70份、淤泥固化剂6-8份，粉煤灰6-12份，矿渣粉6-12份，水泥6-12份，二次固化剂0.8-1.5份，乳胶粉3-4份，稳定剂0.3-0.5份。3.根据权利要求1或2所述的一种以淤泥地基材料，其特征在于所述二次固化剂是由以下质量百分比的物质组成：铁离子螯合物2％，纳米氧化锆0.025％，乙二胺0.15％，氧化喹啉0.4％，硫酸锰3％，葡萄糖0.7％，硅胶4％，余量为水；其中所述铁离子螯合物的螯合剂选用乙二胺四乙酸(EDTA)、二羟乙基甘氨酸(DEG)中的一种或多种组合。4.根据权利要求1或2所述的一种淤泥软地基材料，其特征在于：所述微硅粉中硅含量大于90％；过氧化物为过氧化钠、过氧化钾、过氧化钙、过氧化镁、过氧化锌、过一硫酸氢钾、过氧化锶中的一种或多种；所述稳定剂为氯化钡。5.根据权利要求1或2所述的一种淤泥软地基材料，其特征在于：所述淤泥固化剂中的碱性激发剂为氢氧化钙、硅酸钠、碳酸氢钠中的一种或几种；减水剂为聚羧酸高效减水剂、萘系高效减水剂、木质素磺酸盐减水剂或氨基高效减水剂；增稠剂为聚丙烯酰胺以及聚氯化铝中的一种或两种。6.根据权利要求1或2所述的一种淤泥软地基材料，其特征在于：所述淤泥固化剂中的改性硅藻土是将硅藻...

【专利技术属性】
技术研发人员：段恒，张沁寰，
申请(专利权)人：湖北恒沁环保科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42