【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及土壤固化剂，具体涉及一种低水泥熟料土壤固化剂及制备和应用。
技术介绍
1、土壤固化剂是一种由多种无机、有机材料合成的用以固化各类土壤的工程材料。对于需加固的土壤，根据土壤的物理和化学性质，只需掺入一定量的固化剂，经拌匀、压实处理，即可达到需要的性能指标。除了水泥、石灰等传统的土壤固化剂，近年来国内外学者研究了一系列新型固化剂，往往采用大分子聚合材料或有机-无机结合材料，虽然具有较好的固化效果，但存在延迟时间短、土体类型相容性较差、后期强度增长缓慢、收缩开裂、水稳定性差、性价比低等问题。与此同时，工业的快速发展产生大量的工业固废，其在一定条件下具有潜在水化活性，因此，借助工业固废的潜在水化胶凝特性，制备土壤固化材料，实现工业固废高值化利用迫在眉睫。
技术实现思路
1、为了弥补现有技术的不足，在实现工业固废的高值化利用的基础上，降低生产成本，本专利技术提供了一种低水泥熟料土壤固化剂及制备和应用。
2、为实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、一种低水泥熟料土壤固化剂，按重量份数计，包括水泥熟料5-10份，废弃石膏8-15份，废渣30-45份，粉煤灰10-25份，石灰12-14份，尾矿5-10份，冰晶石3-5份，木质素磺酸钙1-2份。
4、本专利技术中的水泥熟料占土壤固化剂的质量分数为5-10％。
5、优选的，所述废弃石膏选自钛石膏、磷石膏、脱硫石膏中的任意一种。
6、优选的，所述废渣选自高炉矿渣、烧结法赤
7、优选的，所述尾矿为铁尾矿粉或石灰石屑。尾矿主要作用是尾矿作为低表面能的晶体，可以为钙矾石等水化产物提供成核位点，促进水化产物的生成。
8、石灰的作用主要为保持体系的ph值。
9、一种低水泥熟料土壤固化剂的制备方法，将固化剂的各组分按照比例加入立磨粉磨，立磨内温度控制在400-450℃，出磨的土壤固化剂比表面积控制在400-450m2/g。
10、由上述低水泥熟料土壤固化剂制得的固化土体，按重量份计，包括5-10份土壤固化剂，90-95份土。
11、优选的，所述土的类型选自砂土、粘土中的任意一种。
12、所述固化土体的应用，用于公路路基、矿山厂区道路、机场跑道基层。
13、本专利技术的有益效果是：
14、(1)本专利技术提供一种低水泥熟料土壤固化剂和应用，可以适用于含水量过高的粘土、沙土等土体类型，应用范围广。
15、(2)本专利技术的土壤固化剂采用较低的水泥熟料掺量可以延长固化剂的凝结时间，可以延长作业时间，实现固化土的连续摊铺、碾压作业，提高施工效率，缩短工期。
16、(3)本专利技术的土壤固化剂借助废渣的潜在水化活性，采用石灰中的氢氧化钙和石膏中硫酸钙共同激发废渣生成硅(铝)酸钙凝胶和钙矾石以此提供固化土的强度，粉煤灰的水化反应缓慢，可以保证固化土的后期强度，实现固化土强度后期增长。
17、(4)本专利技术的土壤固化剂中包含尾矿，在固化剂水化过程中，尾矿粉作为低表面能的晶体，可以为钙矾石等水化产物提供成核位点，促进钙矾石等水化产物的生长，钙矾石具有微膨胀特性，可以保证固化土的体积稳定性。
18、(5)本专利技术的土壤固化剂中的冰晶石，可以进一步分解废渣中的硅氧玻璃体结构，在石膏的环境中，可以实现各类氧化物的重构，生成更多的硅(铝)酸钙凝胶和钙矾石。
19、(6)本专利技术土壤固化剂中的木质素磺酸钙作为一种表面活性剂，可以减弱土壤对水的吸附作用，降低最佳用水量的同时提高固化土的水稳定性能。
20、(7)本专利技术的土壤固化剂中废弃石膏经过立磨粉磨后，废弃石膏脱水的主要成分为硫酸钙，吸水性强，可以处理含水量偏高的土体。
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1.一种低水泥熟料土壤固化剂，其特征在于，按重量份数计，包括水泥熟料5-10份，废弃石膏8-15份，废渣30-45份，粉煤灰10-25份，石灰12-14份，尾矿5-10份，冰晶石3-5份，木质素磺酸钙1-2份。
2.根据权利要求1所述的一种低水泥熟料土壤固化剂，其特征在于，所述废弃石膏选自钛石膏、磷石膏、脱硫石膏中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种低水泥熟料土壤固化剂，其特征在于，所述废渣选自高炉矿渣、烧结法赤泥、钢渣、铜渣中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种低水泥熟料土壤固化剂，其特征在于，所述尾矿为铁尾矿粉或石灰石屑。
5.如权利要求1-4任一项所述的低水泥熟料土壤固化剂的制备方法，其特征在于，将所述低水泥熟料土壤固化剂的各组分按照比例加入立磨粉磨，立磨内温度控制在400-450℃，出磨的土壤固化剂比表面积控制在400-450m2/g。
6.如权利要求1-4任一项所述的低水泥熟料土壤固化剂制备的固化土体，其特征在于，按重量份计，包括5-10份土壤固化剂，90-95份土。
7.根据权利要求6
8.如权利要求7所述的固化土体的应用，其特征在于，用于公路路基、矿山厂区道路、机场跑道基层。
...【技术特征摘要】
1.一种低水泥熟料土壤固化剂，其特征在于，按重量份数计，包括水泥熟料5-10份，废弃石膏8-15份，废渣30-45份，粉煤灰10-25份，石灰12-14份，尾矿5-10份，冰晶石3-5份，木质素磺酸钙1-2份。
2.根据权利要求1所述的一种低水泥熟料土壤固化剂，其特征在于，所述废弃石膏选自钛石膏、磷石膏、脱硫石膏中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种低水泥熟料土壤固化剂，其特征在于，所述废渣选自高炉矿渣、烧结法赤泥、钢渣、铜渣中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种低水泥熟料土壤固化剂，其特征在于，所述尾矿为铁尾矿粉或石灰石屑...
【专利技术属性】
技术研发人员：王术剑，褚锋，阚涛，李传海，张荣华，高国华，
申请(专利权)人：山东高速建设管理集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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