固废-渣土协同及全粒径优化的流态固化土与制备方法技术

本发明专利技术提供了固废‑渣土协同及全粒径优化的流态固化土与制备方法，该流态固化土由全粒径优化固废基胶凝材料（改性石墨尾矿、赤泥、矿渣粉、粉煤灰、钢渣）、全粒径优化盾构渣土、拌合用水、外加剂（复合型碱激发剂、复合增稠剂、减水剂、消泡剂、发泡剂、活性氧化镁）组成，实现盾构渣土、石墨尾矿、赤泥、矿渣粉、粉煤灰和钢渣的资源化再利用。不再使用水泥材料用做土壤固化剂，从而减少能源消耗和二氧化碳的排放。且所制流态固化土同时兼具密度大、流动性好、泌水率小以及固化强度高等优点。可用于各类肥槽、基坑、市政管道、矿山、盾构壁后空间等工程的回填浇筑，同时还可应用于道路路基、建筑物地基、水工岩土、海洋岩土等加固领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及土木工程材料，具体涉及基于固废渣土协同全粒径优化的流态固化土与制备方法。

技术介绍

1、盾构渣土作为一种工程渣土，目前国内仅有少部分通过筛分处理后用作同步注浆材料，制作浇筑建材产品、高强高密度陶粒、种植土等进行了资源化利用，而大部分的盾构渣土主要采用传统露天堆放或填埋的方式进行处理，不仅占用了大量土地资源、恶化城市环境，而且造成渣土中大量的砂石、黏土等资源的浪费。此外，过高的渣土堆放可能会引发诸如滑坡等灾害。为解决这些问题，需要研发一种行之有效的资源再利用方法，实现变废为宝的目标。而流态固化土是一种被广泛用于各种回填工程中的回填材料，对土质要求很低，因此，将工程渣土作为原材料制作流态固化土是可行的。土壤颗粒级配对土体的物理力学性能有非常重要的影响，即使是同一种土质的土，如果颗粒级配不同，其工程性质将具有较大差异，尤其对于粗颗粒土。毫无疑问，颗粒级配是土体最重要的物理性质指标之一，然而目前对盾构渣土的资源化利用缺乏该方面的实践，导致在实际工程中流态固化土的性能较差，未能将渣土的潜力充分发掘，从而限制了其资源化利用。

<p>2、流态固化土存本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.固废-渣土协同及全粒径优化的流态固化土，其特征在于：由以下重量份的原材料制成：①全粒径优化盾构渣土1512-1680份，包括：特粗砂：2-4目盾构砂100-155份；粗砂：4-10目盾构砂150-185份；中砂：10-18目盾构砂200-260份、18-40目盾构砂254-308份；细砂：40-80目盾构砂260-324份、80-200目盾构砂214-256份、40-200目石墨尾矿155-178份；特细砂：200-400目盾构砂130-180份；②全粒径优化固废基胶凝材料585-654份，包括：改性石墨尾矿64-88、赤泥a 20-25份、赤泥b 30-42份、赤泥c 60-83份...

【技术特征摘要】

1.固废-渣土协同及全粒径优化的流态固化土，其特征在于：由以下重量份的原材料制成：①全粒径优化盾构渣土1512-1680份，包括：特粗砂：2-4目盾构砂100-155份；粗砂：4-10目盾构砂150-185份；中砂：10-18目盾构砂200-260份、18-40目盾构砂254-308份；细砂：40-80目盾构砂260-324份、80-200目盾构砂214-256份、40-200目石墨尾矿155-178份；特细砂：200-400目盾构砂130-180份；②全粒径优化固废基胶凝材料585-654份，包括：改性石墨尾矿64-88、赤泥a 20-25份、赤泥b 30-42份、赤泥c 60-83份、矿渣a 60-78份、矿渣b 95-127份、粉煤灰a 30-48份、粉煤灰b 64-89份、钢渣a 24-30份、钢渣b 30-36份、钢渣c 52-67粉；③拌合用水309-384份，包括盾构废水329-405份、水化硅酸钙4-6份、去离子水40-49份、kh-570硅烷偶联剂1-1.5份、无水乙醇8-12份、质量分数3%的阳离子聚丙烯酰胺3-4份、聚合氯化铝6-9份；④复合型碱激发剂315-362份，包括：碳酸钠135-159份、碳酸氢钠59-72份、硫酸钠21-25份、去离子水105-122份、甲基二乙醇胺1.2-2.4份、二异丙醇胺2.2-3.8份、四乙醇胺1-1.8份、十二烷基硫酸钠2.8-3.6份；⑤复合增稠剂8-12份，包括：纤维素醚1.5-2.5份、淀粉醚1.5-2.5份、膨润土1.2-1.5份、去离子水5-6份；⑥减水剂7-9份；⑦发泡剂7-9份；⑧活性氧化镁24-30份；⑨消泡剂12-15份。原材料组分经过烘干，破碎，超细磨粉以及分级筛分步骤获得，各组分粒径区间分别为：改性石墨尾矿 < 75 μm、赤泥a < 5 μm、赤泥b 5-20μm、赤泥c 20-75 μm、矿渣a 3-10 μm、矿渣b 10-20 μm、粉煤灰a< 10 μm、粉煤灰b 10-50 μm。

2.固废-渣土协同及全粒径优化的流态固化土与制备方法，其特征在于：采用二次投料工艺和特定的搅拌工艺，具体包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述固废-渣土协同及全粒径优化的流态固化土与制备方法，其特征在于：步骤（1）中，对脱水处理后所得盾构渣土进行分级筛分，其中，一级筛分处理中选用的一级振动筛为2目筛，二级筛分处理中选用的二级振动筛为4目筛，三级筛分处理中选用的三级振动筛为10目筛，四级筛分处理中选用的四级振动筛为18目筛，五级筛分处理中选用的五级振动筛为40目筛，六级筛分处理中选用的六级振动筛为80目筛，七级筛分处理中选用的七级振动筛为200目筛，八级筛分处理中选用的八级振动筛为400目筛。

4.根据权利要求1-2所述盾构废水，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：沙飞，王全峰，董雨龙，张兰盈，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：