一种大流态固化土及其制备方法与流程

本申请涉及道路工程，特别涉及一种大流态固化土及其制备方法。

背景技术：

1、在建筑、交通基础设施建设过程中，不可避免地会遇到填筑工程施工工况，而工程建设中产生的废土、废渣、废弃泥浆等采用传统的回填压实工艺往往难以满足工程设计要求，只能废弃处置并重新购土回填，废弃的渣土、泥浆不仅占用耕地，且易造成环境恶化。此外，房心、肥槽、基坑、沟壑等回填工程多面临施工场地小、回填空间窄、回填深度大、异形空间受限空间多等难题，导致回填土夯实质量不稳定、难以达到设计要求，由此引发的填筑工程不均匀沉降，管道、入户道路等部位沉陷破坏等案例时有发生。因此，传统的夯实回填工艺从废土利用和狭窄空间回填角度均不能很好满足工程建设可持续发展的要求。

2、相关技术中，流态固化土既是一种新型绿色工程材料，也是一种新型填筑技术，流态固化土是根据工程需要，利用开挖渣土、建筑固废、工程废弃泥浆等，加入适量固化剂和水，搅拌得到的具有一定流动性的混合料，通过浇筑或填筑、养护后，固化成为具有一定强度、水稳定性、低渗透性和保持长期稳定的新型工程材料。

3、但是，现有的流态固化土流动性较差，且制备时仍需使用水泥，不仅增加了施工成本，且工业固废用量少，无法解决工业废弃物污染的问题。

技术实现思路

1、本申请提供一种大流态固化土及其制备方法，以解决相关技术中流态固化土流动性较差，且制备时仍需使用水泥而工业固废用量少的问题。

2、第一方面，本申请提供了一种大流态固化土，包括渣土、铁矿尾泥和固化剂，且渣土、铁矿尾泥和固化剂的重量比为(7～8)：(2～3)：(0.5～1)；

3、上述固化剂按重量份计包括：粉煤灰25～35份，赤泥20～30份，生石灰5～15份，磷石膏5～15份，硅酸钠5～10份，玻璃微珠2～8份，氯化钙2～7份，可再分散乳胶粉2～7份，聚醚有机硅消泡剂2～4份。

4、一些实施例中，上述渣土、铁矿尾泥和固化剂的重量比为7：3：(0.5～1)。

5、一些实施例中，上述粉煤灰中，cao含量≥15wt％，sio2含量≥50wt％，so3含量≤3.0wt％，上述粉煤灰的比表面积≥600m2/kg，烧失量≤3.0wt％；

6、上述赤泥中，sio2含量≥40wt％，上述赤泥的比表面积≥600m2/kg；

7、上述生石灰中，cao含量≥98wt％，上述生石灰的比表面积≥400m2/kg；

8、上述磷石膏中，caso4含量≥95wt％。

9、一些实施例中，上述玻璃微珠为微米级空心玻璃微珠，空心玻璃微珠粒径小于等于70微米，堆积密度为0.2～0.25g/cm3；

10、上述可再分散乳胶粉为乙烯-醋酸乙烯共聚物可再分散乳胶粉，ph值＜7.5，不挥发物质含量≥98％；

11、上述聚醚类有机硅消泡剂的ph值为6～8，聚硅氧烷含量≥99％。

12、第二方面，本申请提供了一种上述大流态固化土的制备方法，其包括步骤：

13、按重量份称取粉煤灰、赤泥、生石灰、磷石膏，制备固化剂a组分；

14、按重量份称取硅酸钠、玻璃微珠、氯化钙、可再分散乳胶粉、消泡剂，并混合均匀，得到固化剂b组分；

15、将渣土浸泡打碎为泥浆后加入搅拌池；

16、于上述搅拌池中加入铁矿尾泥并搅拌均匀后加入固化剂a组分，再次搅拌均匀后，加入固化剂b组分，并再次搅拌均匀。

17、一些实施例中，制备固化剂a组分，具体包括：

18、将称取的粉煤灰与赤泥经高温煅烧后，磨细并过400目筛，得到第一筛料；

19、将磷石膏预处理后与生石灰混合，然后加水闷料，60℃低温烘干，再磨细并过400目筛，得到第二筛料；

20、将第一筛料和第二筛料混合均匀，得到固化剂a组分。

21、一些实施例中，将磷石膏预处理具体包括：

22、将磷石膏经过氧化氢浸泡后，匀速搅拌15min，再静置30min，滤干，并重复多次，得到滤饼；

23、将滤饼60℃低温烘干。

24、一些实施例中，于上述搅拌池中加入铁矿尾泥之前，还包括：

25、测量上述泥浆的含水率，并根据上述含水率计算渣土重量；

26、根据上述渣土重量，获取铁矿尾泥重量。

27、一些实施例中，获取铁矿尾泥重量之后，还包括：

28、将铁矿尾泥于800℃煅烧，并通过球磨机磨细过筛，过筛为最大粒径≤1.18mm；

29、根据获取的铁矿尾泥重量，称取过筛后的铁矿尾泥。

30、一些实施例中，上述渣土中的石块最大粒径≤4.75mm，加入铁矿尾泥后的泥浆的含水率在100％-150％。

31、本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果包括：

32、本申请的大流态固化土及其制备方法，将渣土、铁矿尾泥和固化剂的重量比控制在(7～8)：(2～3)：(0.5～1)，通过铁矿尾泥可对渣土制成的泥浆进行粒径级配优化，通过粉煤灰、赤泥、生石灰、磷石膏、硅酸钠、玻璃微珠、氯化钙、可再分散乳胶粉、聚醚有机硅消泡剂配置固化剂，可适量消纳工业固废包括粉煤灰、铁矿尾泥等，解决了大宗工业废弃物污染环境的问题。本申请不仅施工简单，工期短，且得到的大流态固化土强度高，抗渗透性好，实现了工业固废高值利用和固化土性能提升的双重效益，同时，不使用水泥可减少二氧化碳的排放，达到节能减排降低成本的目的。

技术特征：

1.一种大流态固化土，其特征在于，包括渣土、铁矿尾泥和固化剂，且渣土、铁矿尾泥和固化剂的重量比为(7～8)：(2～3)：(0.5～1)；

2.如权利要求1所述大流态固化土，其特征在于：

3.如权利要求1所述大流态固化土，其特征在于：

4.如权利要求1所述大流态固化土，其特征在于：

5.一种如权利要求1所述的大流态固化土的制备方法，其特征在于，其包括步骤：

6.如权利要求5所述的大流态固化土的制备方法，其特征在于，制备固化剂a组分，具体包括：

7.如权利要求6所述的大流态固化土的制备方法，其特征在于，将磷石膏预处理具体包括：

8.如权利要求5所述的大流态固化土的制备方法，其特征在于，于所述搅拌池中加入铁矿尾泥之前，还包括：

9.如权利要求8所述的大流态固化土的制备方法，其特征在于，获取铁矿尾泥重量之后，还包括：

10.如权利要求5所述的大流态固化土的制备方法，其特征在于：所述渣土中的石块最大粒径≤4.75mm，加入铁矿尾泥后的泥浆的含水率在100％-150％。

技术总结本申请涉及一种大流态固化土及其制备方法，涉及道路工程技术领域，该大流态固化土包括渣土、铁矿尾泥和固化剂，且渣土、铁矿尾泥和固化剂的重量比为(7～8)：(2～3)：(0.5～1)；上述固化剂按重量份计包括：粉煤灰25～35份，赤泥20～30份，生石灰5～15份，磷石膏5～15份，硅酸钠5～10份，玻璃微珠2～8份，氯化钙2～7份，可再分散乳胶粉2～7份，聚醚有机硅消泡剂2～4份。本申请不仅施工简单，工期短，且得到的大流态固化土强度高，抗渗透性好，实现了工业固废高值利用和固化土性能提升的双重效益，同时，不使用水泥可减少二氧化碳的排放，达到节能减排降低成本的目的。技术研发人员：舒建建,武必秀,龙勇,农代培,钟继卫,彭旭民,王波,马梦阳,盖珂瑜,白敏,章阳,王烁,吴柏翰,赵清想,成智飞受保护的技术使用者：中铁大桥局集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5