一种应用于渣土的外加剂、其制备方法和使用方法技术

本公开涉及建筑材料类，具体涉及一种应用于渣土的外加剂、其制备方法和应用方法，所述外加剂由包括以下组分的原料制成，各组分的含量以重量份计；水玻璃60

【技术实现步骤摘要】
一种应用于渣土的外加剂、其制备方法和使用方法


[0001]本公开涉及建筑材料类，具体涉及一种应用于渣土的外加剂、其制备方法和应用方法。

技术介绍

[0002]随着城市化进程加快、人口急剧增长、生态环境恶化和土地资源日渐匮乏，城市面临着巨大的空间压力，而地下空间的开发和利用成为了解决这一问题的主要手段，也是增强城市功能和改善城市环境的重要措施。
[0003]在地下工程施工过程中，地基填土、基坑(槽)或管沟回填、室内地坪回填、室外场地回填平整等需要使用到大量的建筑材料。而地下工程施工前期通常需要开挖较多的土方，这些土方一般来说都是直接转运至渣土场，不仅占用大量空间进行堆放，还存在滑坡、泥石流等安全隐患。针对上述情况，且随着技术的逐步发展和环保意识的增强，国内开始直接利用挖出的渣土，通过在渣土中添加胶凝材料和外加剂的方式，形成渣土自密实回填材料，并应用于地下空间的回填。
[0004]实际上，渣土的类型较多，常规的流动化回填技无法适应不同类型的渣土。经过对现有技术的总结和分析，存在以下缺陷：1、目前外加剂多为早强剂，早强剂可使回填材料具有合适的凝结硬化时间，保证施工效率，但早强剂主要用于激发胶凝材料的前期水化性能，而回填材料中胶凝材料的比例一般不超过10％，在部分工程中胶凝材料的比例甚至仅为4％，从而常规的早强剂在保证材料早期凝结硬化的作用非常有限，难以达到较好的早强效果。针对早强效果不好的问题，也有采用快硬水泥替代常规的硅酸盐水泥的技术手段，但一方面会导致材料成本过高，另一方面由于快硬水泥水化速度过快，很容易导致硬化体和渣土的结合不紧密，导致后期形变较大；2、渣土本身吸水率很高，要使渣土具有较好的流动性，用水量常常较大，当用水量较大时通常会带来较大的体积收缩，从而影响回填材料与基体的结合和沉降。同时在回填材料中使用常规的减水剂可以有效降低材料的用水量，进而提高强度、降低体积收缩问题，但渣土中的泥土对减水剂具有非常强烈的吸附作用，需很大掺量的减水剂才能取得较好的效果，因而又会导致回填材料成本的上升；3.渣土等废弃物中存在较多的有害杂质，其安全固化也会影响回填材料的使用效果。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中，由渣土组成的自密实回填材料存在早强效果不好、适应性差、经济成本高、抗体积收缩性能差、抗渗/沉降效果达不到要求、有害杂质影响安全固化的技术问题，提供了一种应用于渣土的外加剂、其制备方法和应用方法。
[0006]本公开的构思之一在于，本公开提供一种外加剂，用以解决上述技术问题，由包括以下组分的原料制成，各组分的含量以重量份计；
[0007][0008]在一些实施例中，所述水玻璃优选为钾水玻璃(K2O
·
mSiO2)或钠水玻璃(Na2O
·
mSiO2)。
[0009]进一步的，钾水玻璃(K2O
·
mSiO2)或钠水玻璃(Na2O
·
mSiO2)的模数m优选为2.0
‑
3.0，其相对密封优选为1.40g/mL
‑
1.50g/mL。
[0010]在一些实施例中，所述磺化三聚氰胺优选为pH值为7.0
‑
9.0，有效含量≥70％的白色粉末。
[0011]在一些实施例中，所述聚硅酸铁铝的有效含量优选35％
‑
45％。
[0012]在一些实施例中，所述硫铝酸钙优选由氧化钙、三氧化二铝和硫酸钙于1000
‑
1250℃反应生成的固体粉末。
[0013]进一步的，所述硫铝酸钙的粒度≤0.05mm。
[0014]在一些实施例中，所述氢氧化锂优选有效含量≥85％的工业产品。
[0015]在一些实施例中，所述三聚磷酸钠优选有效含量≥70％的工业产品。
[0016]进一步的，本公开提供了一种应用于渣土的外加剂的制备方法。
[0017]具体的，在按上述提供的份量获取相应的原料后，将其加热至50℃
‑
60℃，并在此温度条件下反应60min
‑
120min，最后将其充分匀化得到均匀的液体混合物，即得。
[0018]进一步的，上述匀化过程优选通过超声波进行。
[0019]在一些实施例中，本公开提供了一种应用于渣土的外加剂的使用方法。
[0020]具体的，将上述获取的液体混合物以胶凝材料总量的1％
‑
3％加入后，用于制备渣土回填材料。
[0021]具体的，本公开的另一构思在于，利用所述外加剂中水玻璃、聚硅酸铁铝、三聚磷酸钠形成的协同作用，提高所述外加剂的适应性。
[0022]具体的，渣土中含有较多高比表面积的矿物(主要如蒙脱石)，当这些高比表面积的矿物与作为分散剂的磺化三聚氰胺吸附时，将使磺化三聚氰胺固化土的分散作用失效。而本公开中利用所述外加剂中水玻璃、聚硅酸铁铝、三聚磷酸钠的协同作用，可优先与渣土进行吸附和反应，从而阻止高比表面积的矿物与磺化三聚氰胺结合，进而保证所述外加剂的分散功能不受中高比表面积的矿物的影响，从而提高所述外加剂对不同类型渣土的适应性。其中，比表面积是指单位质量物料所具有的总面积，单位是m2/g，主要针对蒙脱石这类比表面积高，易吸附磺化三聚氰胺致使其分散失效的矿物。
[0023]在一些实施例中，本公开的又一构思在于，通过所述外加剂中水玻璃、氢氧化锂的作用，提高渣土回填材料的抗渗性能，以及有效吸附固化渣土中的有害杂质。
[0024]具体的，所述外加剂中水玻璃、氢氧化锂可促使渣土高效凝聚，从而提高渣土固化
后固化土的抗渗性能。此外，所述外加剂中水玻璃、氢氧化锂还能有效吸附固化渣土中含有的有害杂质，从而提高生成的渣土回填材料的使用效果。
[0025]在一些实施例中，本公开的另一构思在于，通过所述外加剂中水玻璃、聚硅酸铁铝、三聚磷酸钠、氢氧化锂的四元组合，提高所述外加剂的早强性能。
[0026]进一步的，本公开提供的外加剂还能与胶凝材料作用形成具有膨胀效应的钙钒石、凝胶等，可在渣土中定向填充，提高渣土回填材料抗体积收缩和填充性能。其中，胶凝材料是指在物理、化学作用下，能从浆体变成坚固的石状体，并能胶结其他物料，制成有一定机械强度的复合固体的物质。例石灰、石膏、水泥、树脂等。
[0027]综合上述构思，本公开提供了一种应用于渣土的外加剂、其制备方法和使用方法。
[0028]本公开提供的应用于渣土的外加剂，由包括以下组分的原料制成，各组分的含量以重量份计；水玻璃60
‑
70份、聚硅酸铁铝2
‑
5份(例2、3、4、5)、磺化三聚氰胺5
‑
15份、硫铝酸钙10
‑
20份、氢氧化锂3
‑
8份、三聚磷酸钠5
‑
15份。
[0029]进一步的，所述水玻璃优选钾水玻璃(K2O
·
mSiO2)或钠水玻璃(Na2O
·
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于渣土的外加剂，其特征在于，由包括以下组分的原料制成，各组分的含量以重量份计；2.如权利要求1所述的应用于渣土的外加剂，其特征在于，所述水玻璃为钾水玻璃(K2O
·
mSiO2)或钠水玻璃(Na2O
·
mSiO2)；模数m为2.0
‑
3.0。3.如权利要求2所述的应用于渣土的外加剂，其特征在于，钾水玻璃(K2O
·
mSiO2)或钠水玻璃(Na2O
·
mSiO2)的相对密度为1.40g/mL
‑
1.50g/mL。4.如权利要求1所述的应用于渣土的外加剂，其特征在于，所述磺化三聚氰胺的pH值为7.0
‑
9.0；所述磺化三聚氰胺为有效含量≥70％的白色粉末。5.如权利要求1所述的应用于渣土的外加剂，其特征在于，所述聚硅酸铁铝的有效含量为35％
‑
45％。6.如权利要求1所述的应用于渣土的外加剂，其特征在于，所述硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱恩杰，陈鹏，陈亚平，龚杰峰，赵泽雷，
申请(专利权)人：中建三局第二建设工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：