一种用于地下工程回填的绿色胶凝材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于地下工程回填材料研发与应用，涉及一种用于地下工程回填的绿色胶凝材料及其制备方法，复合优化剂，包括以下组分：硅酸盐水泥、聚羧酸减水剂、滑石粉和激发剂。基体材料，按重量份计，包括以下组分：矿粉800

【技术实现步骤摘要】
一种用于地下工程回填的绿色胶凝材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于地下工程回填材料研发与应用，主要涉及一种用于地下工程回填的绿色胶凝材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]目前越来越多的城市进行了地铁建设运营，而且随时都有新的地铁工程竣工投入运营。在以往的地下工程施工中，通常采用灰土进行回填处理。然而灰土回填存在强度低、渗漏水严重以及施工复杂等问题。因此，有些工程选择采用混凝土材料进行回填，但又面临着成本较高的问题。同时混凝土材料的生产会排放大量的二氧化碳，影响环境。因此，在地下工程回填领域亟需一种性能好、便于施工、成本低且环境友好的新型材料。
[0004]目前大宗固体废物的产量大、利用率低，其大量堆放严重污染环境，迫切需要循环利用。统计数据显示，某国大宗固废累积堆存量约600亿吨，年新增堆存量近30亿吨。而城市地下回填工程往往工程量较大，需要消耗大量的回填材料。

技术实现思路

[0005]针对上述所存在的问题，为了进一步提高地下工程回填的稳定性并减少沉降变形和降低成本。本专利技术提出了一种绿色胶凝材料及其制备、使用方法和应用。该绿色胶凝材料具有强度高、成型快、稳定性好等性能，有利于实现大宗固废的资源化利用。
[0006]为实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]本专利技术的第一个方面，提供了一种用于地下工程回填的复合优化剂，由如下重量份的原料组成：硅酸盐水泥熟料1000份，聚羧酸减水剂0
‑
5份，激发剂0
‑
320份，滑石粉0
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500份。
[0008]本专利技术基于大宗固废制得一种新型绿色胶凝材料。在解决固废堆积污染环境的同时，为城市地下工程提供一种性能优良、便于施工、成本低且环境友好的绿色胶凝材料。
[0009]本专利技术的第二个方面，提供了一种用于地下工程回填的复合优化剂的制备方法，将普通硅酸盐水泥、聚羧酸减水剂、滑石粉和碱性激发剂按设定比例混合均匀，即得。
[0010]本专利技术的第三个方面，提供了一种用于地下工程回填的基体材料，由如下重量份的原料组成：矿粉800
‑
1000份，未磨炉渣5000
‑
8000份，粉煤灰2000
‑
4000份，膨润土320
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400份，粗骨料1600
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2800份、细骨料5000
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8000份。
[0011]本专利技术的第四个方面，提供了一种用于地下工程回填的绿色胶凝材料，包括以下组分：上述基体材料8500
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10000份；上述复合优化剂1000
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1905份，不包括0；水500
‑
700份。
[0012]本专利技术的第五个方面，提供了一种用于地下工程回填的绿色胶凝材料的制备方法，包括如下步骤：
[0013]按重量比称取各种原料；
[0014]将矿粉、未磨炉渣、粉煤灰、膨润土、粗骨料和细骨料混合均匀，制得绿色胶凝基体材料；
[0015]将基体材料、复合优化剂和水混合均匀，制得绿色胶凝回填材料。
[0016]本专利技术的第六个方面，提供了上述绿色胶凝材料在地下工程回填中的应用。
[0017]本专利技术的有益效果在于：
[0018](1)本专利技术拟通过将大宗固废材料回收利用，制备成地下工程回填材料，用于城市地下工程的回填处理，解决因固废堆放而造成的环境破坏问题。
[0019](2)本专利技术针对普通固废胶凝材料在水化反应过程中工业固废不能充分发挥潜在性能的问题，提供了一种复合优化剂，有效的激发了工业固废的活性，提高了凝胶体的胶结互连程度，从而提高固结体的抗压强度。
[0020](3)本申请的操作方法简单、成本低、具有普适性，易于规模化生产。
具体实施方式
[0021]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本专利技术使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0022]第一方面，本专利技术提供一种复合优化剂，至少由以下组分制备而成：硅酸盐水泥、聚羧酸减水剂、滑石粉和激发剂(主要由氢氧化钠、水玻璃、氯化钠和氯化钙组成)。
[0023]经研究，传统掺加固废的胶凝材料在实际工程应用中，胶凝材料的坍落度较小，流动性较差，不利于工程应用。提高含水率可以解决上述问题，但是胶凝材料的强度无法得到保证。而小产量的聚羧酸减水剂可以很好地解决该问题，在提高流动度的同时还能保证胶凝材料的强度不降低。工业固废中的矿粉和粉煤灰都具有潜在的胶凝特性，但是这种特性在自然状态下需要漫长的时间才能被激发，通过该优化剂的激发，这种潜在的胶凝特性可以很快地被激发。适量掺加滑石粉，可以更好地协调激发剂和减水剂，使其更好地发挥作用。综上所述，该复合优化剂能很好地改善绿色胶凝的性能，使其具有强度高、成型快、稳定性好等特性，有利于实现大宗固废的资源化利用。
[0024]在一些实施例中，硅酸盐水泥、聚羧酸减水剂、滑石粉和激发剂的质量比为：1000：0
‑
5:0
‑
320:0
‑
500。
[0025]进一步的，硅酸盐水泥、聚羧酸减水剂、滑石粉和激发剂的质量比为：1000：2
‑
5:80
‑
320:100
‑
500。
[0026]进一步的，硅酸盐水泥、聚羧酸减水剂、滑石粉和激发剂的质量比为：1000：2
‑
3:80
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240:200
‑
400。
[0027]进一步的，硅酸盐水泥、聚羧酸减水剂、滑石粉和激发剂的质量比：1000：2
‑
3:80
‑
160:200
‑
300。
[0028]在一些实施例中，所述激发剂由氢氧化钠、氯化钠和氯化钙组成。
[0029]进一步的，所述激发剂中，氢氧化钠、氯化钠和氯化钙的质量比为2：0.8
‑
1.2:0.8
‑
1.2。
[0030]第二方面，本专利技术提供所述复合优化剂的制备方法，包括如下步骤：
[0031]按照优化剂组分重量配比称取普通硅酸盐水泥、聚羧酸减水剂，碱激发剂和滑石粉，进行均匀化处理。
[0032]在一些实施例中，普通硅酸盐水泥的含量占基准试样的10％。普通硅酸盐水泥由于自身的特点，能够很好地为该体系的胶凝材料提供早期强度，且在反应过程中水化产物使得溶液呈碱性，为大宗固废发挥胶凝活性提供了反应环境。
[0033]在一些实施例中，激发剂的含量占基准试样的0
‑
5.0％。粉煤灰和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于地下工程回填的复合优化剂，其特征在于，由如下重量份的原料组成：硅酸盐水泥熟料1000份，聚羧酸减水剂0
‑
5份，激发剂0
‑
320份，滑石粉0
‑
500份。2.如权利要求1所述的用于地下工程回填的复合优化剂，其特征在于，硅酸盐水泥、聚羧酸减水剂、滑石粉和激发剂的质量比为：1000：0
‑
5:0
‑
320:0
‑
500；或，硅酸盐水泥、聚羧酸减水剂、滑石粉和激发剂的质量比为：1000：2
‑
5:80
‑
320:100
‑
500；或，硅酸盐水泥、聚羧酸减水剂、滑石粉和激发剂的质量比为：1000：2
‑
3:80
‑
240:200
‑
400；或，硅酸盐水泥、聚羧酸减水剂、滑石粉和激发剂的质量比为：1000：2
‑
3:80
‑
160:200
‑
300。3.如权利要求1所述的用于地下工程回填的复合优化剂，其特征在于，所述激发剂由氢氧化钠、水玻璃和氯化钙组成；优选地，氢氧化钠、水玻璃和氯化钙的质量比为1：850
‑
1050:1.2
‑
2.0。4.如权利要求3所述的用于地下工程回填的复合优化剂，其特征在于，所述水玻璃的模数为3.0～3.5，优选地，为3.2；或，所述氢氧化钠为片状。5.一种用于地下工程回填的复合优化剂的制备方法，其特征在于，将普通硅酸盐水泥、聚羧酸减水剂、滑石粉和碱性激发剂按设定比例混合均匀，即得。6.一种用于地下工程回填的基体材料，其特征在于，由如下重量份的原料组成：矿粉800
‑
1000份，未磨炉渣5000
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8000份，粉煤灰2000
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4000份，膨润土320
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400份，粗骨料1600
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2800份、细骨料5000
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8000份。7.一种用于地下工程回填的绿色胶凝材料，其特征在于，包括以...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘泉维，叶守杰，邵长志，朱志敬，宗超，姜金言，刘林胜，闫佳，徐意臻，殷小斐，
申请(专利权)人：青岛市地铁六号线有限公司，
类型：发明
国别省市：