【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于土壤固化剂制备，具体涉及一种海相淤泥原位固化的环保抗侵蚀液态固化剂及其制备方法。
技术介绍
1、由于海洋工程的大规模建设，海相淤泥在国内沿海地区大量存在，具有含水量与黏粒含量高、渗透性差、流动性强、易溶盐含量高、含有重金属离子等特征，海相淤泥的堆积不仅占用了大量的空间资源，对周围环境也造成了一定的污染。海相淤泥能否妥善处理是海洋工程建设与环境保护的关键。软土的处理一般采用水泥原位固化，中国专利技术专利cn101081981b公开了一种淤泥质土复合固化剂。以硅酸盐水泥为胶凝性材料，配以碱性激发组分、膨胀组分和表面活性剂混合而成，碱性激发组分选用生石灰、水玻璃、氢氧化钠；膨胀组分选用生石膏；表面活性剂选用三乙醇胺、高效减水剂fdn，该淤泥质土复合固化剂具有的早期强度高、后期强度稳定、水稳性好、抗冻性能好等优点,可将废弃的疏浚淤泥质土固化为路基填土等性能稳定的建筑材料,也可以在淤泥质土场地通过深层搅拌法生成复合地基。但采用水泥固化的强度普遍较低且耐久性差，水泥的使用同样会造成环境污染与造价高等问题出现，海相淤泥中氯盐、硫酸盐、镁盐等物质的含量较高，容易对固化土造成侵蚀，生成侵蚀产物会破坏固化土原有孔隙结构，导致崩解、破裂等现象发生，严重影响了结构的强度与耐久性。因此研发出一种成本低、强度高、环保且适用于海相淤泥环境的土壤固化剂至关重要。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种海相淤泥原位固化的环保抗侵蚀液态固化剂及其制备方法，将粉煤灰、脱硫石膏、矿粉与钢渣等工业废料、碱性激发
2、本专利技术的技术方案为：
3、第一方面，公开了海相淤泥原位固化的环保抗侵蚀液态固化剂，包括固体混合组分和液体混合组分，按质量份数计，所述固化剂由以下原料制成：
4、固体混合组分：
5、粉煤灰：60～90份；
6、脱硫石膏：18～30份；
7、矿粉：90～120份；
8、钢渣：36～48份；
9、碱性激发剂：1.44～10份；
10、所述液体混合组分由以下原料组成：
11、水100份；
12、三乙醇胺0.1～1.8份；
13、聚丙稀酰胺0.1～1.0份。
14、优选的，粉煤灰为f类ⅱ级粉煤灰。
15、优选的，脱硫石膏主要成分为caso4·h2o和caso4·1/2h2o，且caso4·1/2h2o含量＜0.5％，附着含水量≦15.0％，氯离子含量≤600mg/kg。
16、优选的，所述矿粉为高炉炼铁中形成的玻璃态状态物质经粉磨加工后获得，比表面积≥350m2/kg，密度≥2.8g/cm3。
17、优选的，钢渣为碱度＞2.5的高碱度钢渣，其f-cao含量≤3％，比表面积≥300m2/kg，密度≥3.2g/cm3。
18、优选的，所述碱性激发剂为氢氧化钠、碳酸钙、生石灰、熟石灰、电石渣、赤泥、碳酸钠、水玻璃、硫酸钠中的一种或多种。
19、第二方面，公开了所述的海相淤泥原位固化的环保抗侵蚀液态固化剂的制备方法，具体包括以下步骤：
20、具体包括以下步骤：
21、s1：称取60～90质量份的粉煤灰；称取18～30质量份的脱硫石膏；称取90～120质量份的矿粉；称取36～48质量份的钢渣；称取1.44～10质量份的碱性激发剂；
22、s2：称取100质量份的水，0.1～1.8质量份的三乙醇胺、0.1～1.0质量份的聚丙烯酰胺；
23、s3：将钢渣、矿粉和脱硫石膏分别置于烘干箱中烘干，烘干后用球磨机分别粉磨物料，粉磨后的矿粉比表面积≥350m2/kg，钢渣的比表面积≥300m2/kg；
24、s4：将粉煤灰、脱硫石膏、矿粉、钢渣与碱性激发剂取出后，分别分配在不同的器皿内；
25、s5：将粉煤灰、脱硫石膏、矿粉、钢渣和碱性激发剂放置在搅拌容器内，并搅拌均匀得到固体混合组分；
26、s6：将水、三乙醇胺与聚丙烯酰胺加入搅拌容器中拌合均匀得到液体混合组分；
27、s7：将步骤s5得到的固体混合组分和步骤s6得到的液体混合组分加入同一搅拌器中拌合均匀得到海相淤泥原位固化的环保抗侵蚀液态固化剂。
28、利用粉煤灰与脱硫石膏代替水泥的使用，并增加矿粉与钢渣来优化固化土的耐腐蚀与侵蚀能力，工业废料的水化产物能够在土壤颗粒间形成稳定的强度骨架，此外，固化剂能够降低土壤颗粒的水膜厚度，增加颗粒间的吸附力，进而增强了固化结构的强度、密实度与整体性，能够有效阻碍海水的浸入与侵蚀。
29、本专利技术与现有技术相比，具有以下有益效果：
30、1.本专利技术采用工业废料粉煤灰、脱硫石膏、矿粉和钢渣，可以实现废物资源再利用；
31、2.本专利技术的海相淤泥原位固化的环保抗侵蚀液态固化剂代替水泥的使用，解决了水泥用量大、耗能多、造价高等问题，并且取得了更好固化效果；
32、3.本专利技术的原料粉煤灰、脱硫石膏、矿粉与钢渣的比表面积较大，流动性好，具有很好的吸水性，本申请的固化剂掺入海相淤泥中相比于海相淤泥原泥流动度明显降低10％～20％，说明上述原料能有效降低海相淤泥的流动性；
33、4.本专利技术脱硫石膏中的so42-的存在会促进海相淤泥原位固化的环保抗侵蚀液态产物中的钙矾石aft的形成，而aft的形成进一步促进c—s—h凝胶的生成，提高固化土的整体强度与致密性，有效提升其抗海水侵蚀能力；
34、5.本专利技术将海相淤泥转化为可以利用的土工/建筑材料，解决了其占用空间资源与污染环境的问题。
35、6.本专利技术三乙醇胺(tea)，能够通过加速氢氧化钙(ch)和钙矾石(aft)的形成来促进铝酸三钙(c3a)水化，也会通过延缓硅酸三钙(c3s)水化来延长水化诱导期，提高固化土抗压抗折强度。
36、7.本专利技术聚丙烯酰胺作为有机高分子聚合物加入淤泥质土中，能够产生一定的絮凝作用，增强土颗粒之间的胶结性能，增加土壤的密实度，从而减少淤泥固化体的孔隙比，增强固化土结构的稳定性。
37、8.碱激发剂的作用是为海相淤泥的固化提供碱性环境。在碱环境条件下硅铝质矿物原材料活性大，水化速度比水泥快，短时间内就可以产生胶凝物质，并且在钙含量高的材料中反应速度更快。碱激发胶凝材料与普通硅酸盐水泥相比，具有较高的强度，较低的水化热，以及较好的快硬性、抗腐蚀性、抗冻性、护筋性等优异的性能。
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1.海相淤泥原位固化的环保抗侵蚀液态固化剂，其特征在于，包括固体混合组分和液体混合组分，按质量份数计，所述固化剂由以下原料制成：
2.如权利要求1所述的海相淤泥原位固化的环保抗侵蚀液态固化剂，其特征在于，粉煤灰为F类Ⅱ级粉煤灰。
3.如权利要求1所述的海相淤泥原位固化的环保抗侵蚀液态固化剂，其特征在于，脱硫石膏主要成分为CaSO4·H2O和CaSO4·1/2H2O，且CaSO4·1/2H2O含量＜0.5％，附着含水量≦15.0％，氯离子含量≤600mg/kg。
4.如权利要求1所述的海相淤泥原位固化的环保抗侵蚀液态固化剂，其特征在于，所述矿粉为高炉炼铁中形成的玻璃态状态物质经粉磨加工后获得，比表面积≥350m2/kg，密度≥2.8g/cm3。
5.如权利要求1所述的海相淤泥原位固化的环保抗侵蚀液态固化剂，其特征在于，钢渣为碱度＞2.5的高碱度钢渣，其f-CaO含量≤3％，比表面积≥300m2/kg，密度≥3.2g/cm3。
6.如权利要求1所述的海相淤泥原位固化的环保抗侵蚀液态固化剂，其特征在于，所述碱性激发剂为氢氧化钠
7.如权利要求1-6任一项所述的海相淤泥原位固化的环保抗侵蚀液态固化剂的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.海相淤泥原位固化的环保抗侵蚀液态固化剂，其特征在于，包括固体混合组分和液体混合组分，按质量份数计，所述固化剂由以下原料制成：
2.如权利要求1所述的海相淤泥原位固化的环保抗侵蚀液态固化剂，其特征在于，粉煤灰为f类ⅱ级粉煤灰。
3.如权利要求1所述的海相淤泥原位固化的环保抗侵蚀液态固化剂，其特征在于，脱硫石膏主要成分为caso4·h2o和caso4·1/2h2o，且caso4·1/2h2o含量＜0.5％，附着含水量≦15.0％，氯离子含量≤600mg/kg。
4.如权利要求1所述的海相淤泥原位固化的环保抗侵蚀液态固化剂，其特征在于，所述矿粉为高炉炼铁中形成...
【专利技术属性】
技术研发人员：张先伟，田庆如，张明哲，任星，郭泳君，闫学伟，
申请(专利权)人：中国海洋工程研究院青岛，
类型：发明
国别省市：
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