一种适用于海堤填筑的混合填料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于海岸筑堤的混合填料，所述混合填料包括掺灰淤泥颗粒、海砂和固化剂；所述掺灰淤泥颗粒和海砂按照重量比为1:（1.5‑2.5）；所述固化剂的重量相当于掺灰淤泥颗粒与海砂总重的3%‑5%；所述混合填料呈颗粒状，颗粒粒径范围为1‑20mm；所述掺灰淤泥颗粒包括淤泥和石灰，所述石灰的重量相当于淤泥总重的5%‑8%。该混合填料的颗粒小，均匀度高，并且能够在短时间内就可以达到较高强度，填筑效果好，绿色环保、原料廉价易得；且现场施工操作简单，适用于滨海地区进行海堤填筑与加固。同时本发明专利技术提供一种适用于海堤填筑的混合填料的制备方法，该法将淤泥制成颗粒，使混合填料便于搅拌，混合均匀，使用方便，质量稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于海堤填筑的混合填料及其制备方法
本专利技术涉及海堤填筑填料
，尤其涉及一种适用于海堤填筑的混合填料及其制备方法，该混合填料适应于滨海地区的海堤填筑与加固，属于一种结合当地现有材料的新型填料。
技术介绍
滨海地区人口密集、经济发达，海岸线的侵蚀、全球气候变暖导致的海平面的上升以及台风等自然灾害的破坏将严重威胁这些地区的经济发展。修建海堤等基础设施将增强沿海地区的抗台风，抗海潮，海啸的能力，对保障沿海地区社会经济发展具有重大意义。现如今，海堤多采用山土、砂性土填筑，然而沿海地区山土、砂性土比较缺乏，若从内陆运输则会导致工程造价高、工期长，且为了避免水土流失，许多地区禁止土料开采。因此，在修筑海堤时，优质海堤填料的缺乏又成为了新的难题，也有尝试采用海滩砂质土作为海堤填筑材料的先例，但是多年实践证明，砂质海堤对波浪越顶破坏有较高的敏感性，同时堤身砂土容易被水流吸出掏空，导致砂质海堤安全性不高。滨海地区淤泥和海砂储量丰富，目前将淤泥和海砂作为主要原料用于海岸筑堤填料的研究较少，淤泥和海砂的资源没有得到充分利用。另外，由于淤泥粘性和含水率高，难于破碎及运输，且与其他建筑材料很难混合均匀，导致混合材料质量较差。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服以上
技术介绍
中提到的不足和缺陷，提供一种适用于海堤填筑的混合填料，该混合填料的颗粒小，能够在短时间内就可以达到较高强度，填筑效果好，绿色环保、原料廉价易得。同时本专利技术提供一种适用于海堤填筑的混合填料的制备方法，该法将淤泥制成颗粒，使混合填料便于搅拌，混合均匀，使用方便，质量稳定。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种适用于海堤填筑的混合填料，包括掺灰淤泥颗粒、海砂和固化剂；所述掺灰淤泥颗粒和海砂按照重量比为1:(1.5-2.5)；所述固化剂的重量相当于掺灰淤泥颗粒与海砂总重的3％-5％；所述混合填料呈颗粒状，颗粒粒径范围为1-20mm；所述掺灰淤泥颗粒包括淤泥和石灰，所述石灰的重量相当于淤泥总重的5％-8％。所述掺灰淤泥颗粒的粒径范围为1-10mm。所述掺灰淤泥含水量为25-30％。所述淤泥的含水率为55％-75％。一种适用于海堤填筑的混合填料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S01，分别将粗淤泥和粗海砂进行预处理，得到淤泥和海砂；S02，将淤泥掺入石灰，第一次搅拌混合，闷料、晾晒及过筛后，得到掺灰淤泥颗粒；S03，将掺灰淤泥颗粒和海砂混合均匀后，掺入固化剂，第二次搅拌均匀，闷料，并经养护后制作而成。所述第一次搅拌时间为3～10分钟，搅拌转速为40-60r/min。所述海砂含水率为5％-10％，加入所述固化剂的重量相当于掺灰淤泥颗粒与海砂总重的3％-5％。所述固化剂为水泥或者石灰的任意一种。所述晾晒时间为3～10天，晾晒温度在25-40℃。所述粗淤泥的预处理包括以下步骤：先去除粗淤泥中的杂质，得除杂后的粗淤泥；再将除杂后的粗淤泥通过电渗析系统进行脱盐；所述粗海砂的预处理包括以下步骤：先去除粗海砂中的杂质，得除杂后的粗海砂；再将除杂后的粗海砂浸没于水中，静置1天，取出。所述淤泥为海淤泥，所述海淤泥含水率为55％-75％，比重为2.67-2.70，塑性指数为16％-18％。所述海砂含水率为5％-10％，比重为2.63-2.65，相对密实度为0.34-0.36。所述固化填料经过28天养护龄期后水稳系数不低于0.8。所述固化填料经过28天养护龄期后无侧限抗压强度不低于200kPa，工程实践中当固化后的土体无侧限抗压强度达到100kPa时，就能满足一般工程的填筑要求。所述固化填料经过28天养护龄期后经过直剪试验的黏聚力不低于70kPa，内摩擦角不高于45°。所述固化填料经过28天养护龄期后的压缩系数不低于0.15MPa-1，接近低压缩性土的性质。本专利技术和传统海堤填筑材料相比的有益效果：(1)本专利技术充分利用沿海地区储量较为丰富的淤泥和海砂作为主要原料，仅仅添加相当于掺灰淤泥和海砂总重的3％-5％的固化剂，就可制备出种适用于海岸筑堤的混合填料，该混合材料解决了砂质海堤对波浪越顶破坏有较高的敏感性，同时堤身砂土容易被水流吸出掏空，导致砂质海堤安全性不高的问题。(2)本专利技术从考虑施工的角度出发，通过向淤泥中掺入石灰改变淤泥呈现状态，使淤泥转化为颗粒状，更容易与其他材料混合搅拌均匀。(3)通过本专利技术制备得到的固化混合填料的颗粒小，均匀度高，且水稳定性好，可以在短时间内就可以达到较高强度。(4)本专利技术所用的主要原料为沿海地区储量较为丰富的淤泥和海砂，取材方便，可大大减小工程造价且缩短工期。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1水泥掺量为3％和5％的固化填料黏聚力随养护天数变化曲线；图2水泥掺量为3％和5％的固化填料内摩擦角随养护天数变化曲线；图3水泥掺量为3％的固化填料无侧限抗压强度随养护天数变化曲线；图4水泥掺量为5％的固化填料无侧限抗压强度随养护天数变化曲线；图5原状淤泥(素土)及经过晾晒的淤泥呈现状态；图6从左往右分别是水泥掺量为7％掺灰淤泥、掺灰淤泥团块以及团块的破碎状态。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本专利技术作更全面、细致地描述，但本专利技术的保护范围并不限于以下具体的实施例。除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本专利技术的保护范围。除非另有特别说明，本专利技术中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。实施例1：试验所用水泥采用“钟山牌”32.5#复合硅酸盐水泥，水泥产自南京市江南水泥有限责任公司，淤泥、海砂等原材料取自福建省琅岐岛地区，为尽量保持所取土样的天然含水率及尽量避免干湿循环对土体性质的影响，土样用双层塑料麻袋装运。由于土体在装袋、搬运及运输的各个步骤中，必然会受到很大程度的扰动，所以本次试验试样均采用重塑试样。粗淤泥的预处理：先去除粗淤泥中的杂质，得除杂后的粗淤泥；再将除杂后的粗淤泥通过电渗析系统进行脱盐，收集脱盐后的淤泥；所述盐类成分包括氯盐和亚氯盐，硫酸盐，亚硫酸盐，碳酸盐等中的一种或者多种混合物；由于淤泥含水率很高，阴阳离子可以在淤泥中自由移动，通过离子交换达到我国现行国家标准规定氯离子含量小于0.06％即可。电渗析系统(包括离子交换膜和电渗仪)中的离子交换膜型号：聚乙烯异相离子交换膜；规格：33本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于海堤填筑的混合填料，其特征在于：包括掺灰淤泥颗粒、海砂和固化剂；所述掺灰淤泥颗粒和海砂按照重量比为1:(1.5-2.5)；所述固化剂的重量相当于掺灰淤泥颗粒与海砂总重的3％-5％；所述混合填料呈颗粒状，颗粒粒径范围为1-20mm；所述掺灰淤泥颗粒包括淤泥和石灰，所述石灰的重量相当于淤泥总重的5％-8％。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于海堤填筑的混合填料，其特征在于：包括掺灰淤泥颗粒、海砂和固化剂；所述掺灰淤泥颗粒和海砂按照重量比为1:(1.5-2.5)；所述固化剂的重量相当于掺灰淤泥颗粒与海砂总重的3％-5％；所述混合填料呈颗粒状，颗粒粒径范围为1-20mm；所述掺灰淤泥颗粒包括淤泥和石灰，所述石灰的重量相当于淤泥总重的5％-8％。


2.根据权利要求1所述的适用于海堤填筑的混合填料，其特征在于：所述掺灰淤泥颗粒的粒径范围为1-10mm。


3.根据权利要求1所述的适用于海堤填筑的混合填料，其特征在于：所述掺灰淤泥含水量为25-30％。


4.根据权利要求1所述的适用于海堤填筑的混合填料，其特征在于：所述淤泥的含水率为55％-75％。


5.根据权利要求1～4任一项所述的适用于海堤填筑的混合填料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S01，分别将粗淤泥和粗海砂进行预处理，得到淤泥和海砂；
S02，将淤泥掺入石灰，第一次搅拌混合，闷料、晾晒及过筛后，得到掺灰淤泥颗粒；
S03，将掺灰淤泥颗粒和海砂混合均匀后，掺入...

【专利技术属性】
技术研发人员：张箭，丰土根，谢康，张福海，陈庆，钟小春，张坤勇，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32