一种土壤胶结料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种土壤胶结料及其制备方法，所述土壤胶结料按照重量份计包括以下的组分：陶瓷粉40份～45份，铝渣粉5份～10份，煅烧纺织印染污泥20份～30份，煅烧造纸绿泥10份～20份，锂渣10份～20份；所述煅烧纺织印染污泥为纺织印染污泥经煅烧处理后的产物，所述煅烧造纸绿泥为造纸绿泥经煅烧处理后的产物。本发明专利技术提供的土壤胶结料，能够增强土壤密实度和抗压强度，减少固化后土体干燥收缩率，提高固化土耐久性能。土耐久性能。

【技术实现步骤摘要】
一种土壤胶结料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及土壤固化
，尤其涉及一种土壤胶结料及其制备方法。

技术介绍

[0002]我国广东省珠江三角地域地质环境复杂，具有典型的海相沉积地层，珠江三角洲腹地以淤泥质土、淤泥质砂等软弱土层为主。这些软土有机质含量高、含水量大、低承载力、高孔隙比等特性。随着珠江三角洲现代化不断深化，采用合理的土壤胶结材料将会为更恶劣的建设条件、更宏伟的工程创造更多的可能性。
[0003]水泥因其制备工艺成熟、使用方便，是使用范围最广、数量最大的土壤胶结料。然而，水泥生产是高耗能产业，生产1kg普通硅酸盐水泥能耗约为1.7兆焦耳，同时约排放0.9kg二氧化碳。此外，固化高有机质含量、高孔隙比的土质土样时，水泥的水化环境恶劣，水化反应速率缓慢，难以形成致密的胶凝结构，使得固化后土体强度仍然较低。
[0004]另一方面，广东也是我国重要的制造业基地，包括陶瓷、铝型材加工、纺织皮革、造纸等制造业。这些制造业所产生的陶瓷粉、铝渣粉、纺织皮革污泥等固体废弃物处理面临越来越大的压力，固废的综合利用率低。为响应双碳政策号召，更大限度的提高固体废弃物的利用率、减少水泥的使用量是当前软土固化
的一个研究热点。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种土壤胶结料，其充分利用固体废弃物，能够增强土壤密实度和抗压强度。
[0006]本专利技术所要解决的技术问题还在于，提供一种土壤胶结料的制备方法，其充分利用固体废弃物，工艺简单。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种土壤胶结料，按照重量份计包括以下的组分：陶瓷粉40份～45份，铝渣粉5份～10份，煅烧纺织印染污泥20份～30份，煅烧造纸绿泥10份～20份，锂渣10份～20份；
[0008]所述煅烧纺织印染污泥为纺织印染污泥经煅烧处理后的产物，所述煅烧造纸绿泥为造纸绿泥经煅烧处理后的产物。
[0009]在一种实施方式中，按照质量百分比计，所述纺织印染污泥包括以下化学成分：CaO+Na2O 53％～60％、SiO
2 1％～4％、Al2O
3 1％～2％、Fe2O
3 5％～8％、MgO1％～2％、LOI 25％～35％。
[0010]在一种实施方式中，按照质量百分比计，所述造纸绿泥包括以下化学成分：CaO+Na2O 50％～60％、SiO
2 5％～7％、Al2O
3 1％～2％、Fe2O
3 4％～8％、LOI 28％～37％。
[0011]在一种实施方式中，所述纺织印染污泥和所述造纸绿泥的化学成分中，CaO与Na2O的质量比为(4～5)：(5～6)。
[0012]在一种实施方式中，按照质量百分比计，所述陶瓷粉包括以下化学成分：CaO 1％～5％、SiO
2 12％～21％、Al2O
3 60％～75％、Fe2O
3 1％～3wt％、Na2O 1％～5wt％、MgO 1％
～5wt％、LOI 1％～5wt％。
[0013]在一种实施方式中，按照质量百分比计，所述铝渣粉包括以下化学成分：CaO 1％～2％、SiO
2 4％～8％、Al2O
3 70％～84％、Fe2O
3 2％～5％、MgO 8％～15％、LOI 0.1％～1％。
[0014]在一种实施方式中，按照质量百分比计，所述锂渣包括以下化学成分：CaO4％～5％、SiO
2 50％～60％、Al2O
3 18％～25％、Fe2O
3 0.1％～1.5％、SO
3 8％～15％、LOI 8％～12％。
[0015]在一种实施方式中，所述陶瓷粉的粒径≤75μm；
[0016]所述铝渣粉的粒径≤75μm；
[0017]所述煅烧纺织印染污泥的粒径≤75μm；
[0018]所述煅烧造纸绿泥的粒径≤75μm；
[0019]所述锂渣的粒径≤15μm。
[0020]为解决上述问题，本专利技术提供了一种土壤胶结料的制备方法，包括以下步骤：
[0021]S1、准备纺织印染污泥和造纸绿泥；
[0022]S2、对所述纺织印染污泥和所述造纸绿泥进行煅烧处理，得到煅烧纺织印染污泥和煅烧造纸绿泥；
[0023]S3、按照重量份计，将陶瓷粉40份～45份，铝渣粉5份～10份，煅烧纺织印染污泥20份～30份，煅烧造纸绿泥10份～20份和锂渣10份～20份混合，得到成品。
[0024]在一种实施方式中，所述纺织印染污泥进行煅烧处理时，煅烧温度为550℃～1000℃；
[0025]所述造纸绿泥进行煅烧处理时，煅烧温度为800℃～900℃。
[0026]实施本专利技术，具有如下有益效果：
[0027]本专利技术采用陶瓷粉、铝渣粉、煅烧纺织染整污泥、煅烧纸浆绿泥、锂渣制备土壤胶结料，充分利用固体废弃物，在一定程度上缓解了固体废弃物的堆积、废弃问题，提高了固废的利用率，具有良好的经济及环保效益。所述土壤胶结料中的所述煅烧纺织染整污泥和所述煅烧纸浆绿泥中的活性物质能够与水反应生成碱性物质，所述陶瓷粉、所述铝渣粉和所述锂渣内部的活性硅、铝相在碱性环境下溶解，促进硅铝酸盐转化为更稳定的水化产物，如水化硅酸钙、水化硅铝酸钙、水化铝酸钙等胶凝产物，建立网络结构，初步胶结土壤颗粒，形成骨架结构。与此同时，粒径细微的锂渣具有较高的表面能，能够吸附离子，为水化硅酸钙提供成核位，加速体系水化，提高早期强度。并且，生成的水化铝酸钙能够与锂渣内的硫酸盐生成针棒状的钙矾石，充斥于土壤颗粒间，进一步优化孔隙结构。多重作用下细化了内部孔隙结构，减少了大孔隙扩展、连通，提高了土体密实度。
具体实施方式
[0028]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本专利技术作进一步地详细描述。
[0029]除非另外说明或存在矛盾之处，本文中使用的术语或短语具有以下含义：
[0030]本专利技术中，“优选”仅为描述效果更好的实施方式或实施例，应当理解，并不构成对本专利技术保护范围的限制。
[0031]本专利技术中，以开放式描述的技术特征中，包括所列举特征组成的封闭式技术方案，也包括包含所列举特征的开放式技术方案。
[0032]本专利技术中，涉及到数值区间，如无特别说明，则包括数值区间的两个端点。
[0033]为解决上述问题，本专利技术提供了一种土壤胶结料，按照重量份计包括以下的组分：陶瓷粉40份～45份，铝渣粉5份～10份，煅烧纺织印染污泥20份～30份，煅烧造纸绿泥10份～20份，锂渣10份～20份；
[0034]所述煅烧纺织印染污泥为纺织印染污泥经煅烧处理后的产物，所述煅烧造纸绿泥为造纸绿泥经煅烧处理后的产物。
[0035]本专利技术采用陶瓷粉、铝渣粉、煅烧纺织染整污泥、煅烧纸浆绿泥、锂渣制备土壤胶结料，充分利用固体废弃物，在一定程度上缓解了固体废弃物的堆积、废弃问题，提高了固废的利用率，具有良好的经济及环本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种土壤胶结料，其特征在于，按照重量份计包括以下的组分：陶瓷粉40份～45份，铝渣粉5份～10份，煅烧纺织印染污泥20份～30份，煅烧造纸绿泥10份～20份，锂渣10份～20份；所述煅烧纺织印染污泥为纺织印染污泥经煅烧处理后的产物，所述煅烧造纸绿泥为造纸绿泥经煅烧处理后的产物。2.如权利要求1所述的土壤胶结料，其特征在于，按照质量百分比计，所述纺织印染污泥包括以下化学成分：CaO+Na2O 53％～60％、SiO
2 1％～4％、Al2O31％～2％、Fe2O
3 5％～8％、MgO 1％～2％、LOI 25％～35％。3.如权利要求1所述的土壤胶结料，其特征在于，按照质量百分比计，所述造纸绿泥包括以下化学成分：CaO+Na2O 50％～60％、SiO
2 5％～7％、Al2O31％～2％、Fe2O
3 4％～8％、LOI 28％～37％。4.如权利要求1所述的土壤胶结料，其特征在于，所述纺织印染污泥和所述造纸绿泥的化学成分中，CaO与Na2O的质量比为(4～5)：(5～6)。5.如权利要求1所述的土壤胶结料，其特征在于，按照质量百分比计，所述陶瓷粉包括以下化学成分：CaO 1％～5％、SiO
2 12％～21％、Al2O
3 60％～75％、Fe2O
3 1％～3wt％、Na2O 1％～5wt％、MgO 1％～5wt％、LOI 1％～5wt％。6.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾国东，丘科毅，舒本安，罗冬梅，
申请(专利权)人：佛山科学技术学院，
类型：发明
国别省市：