固化淤泥土的高强持水型复合固化剂及制备淤泥土方法

本发明涉及固废利用及土木工程材料，具体涉及一种固化淤泥土的高强持水型复合固化剂及制备淤泥土方法。

背景技术：

1、疏浚淤泥的处置是清淤工程和滨湖城市建设过程中面临的重大问题。随着我国生态文明建设战略决策的大力推进，河湖治理和治水提质工作在全国范围内陆续铺开，疏浚淤泥作为一种固废料，其产量和储量也在持续增加。由于含水率高、力学性能差、毒害污染物含量高，疏浚淤泥通常难以被直接利用。目前，众多工程活动面临更加复杂的施工条件，对固化土的力学性能也提出了更高的要求。

2、传统的固化土方法主要包括物理固化、化学固化和热固化等，其固化原理是通过物理排水或加热排水使软土固结，或通过化学反应将自由水转变为结合水并生成胶结产物实现软土固化，这些方法均可以起到基础的固化效果，但是存在固化土强度低，遇水易软化的缺陷。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种固化淤泥土的高强持水型复合固化剂及制备方法，可以提高淤泥土固化和资源化利用中出现的强度、增加稳定性、降低固化成本。

2、第一方面，本发明实施例提供一种固化淤泥土的高强持水型复合固化剂，所述固化剂的配比包括：底泥微粉、持水剂、助凝剂、碱激发剂和水；

3、各组分质量份数为：底泥微粉42～52份、持水剂1～7份、助凝剂7～11份、碱激发剂6～12份、水29～37份。

4、可选的，

5、所述持水剂包括为草木灰微粉、稻壳灰微粉中的一种或任意组合；

6、所述助凝剂为生石灰粉、消石灰粉中的一种或任意组合。

7、可选的，

8、所述碱激发剂为满足混合物模数为1.4～1.6的硅酸钠粉末和氢氧化钠粉末的混合物。

9、可选的，

10、所述底泥微粉为淤泥土经干燥、粉碎和筛分处理得到底泥微粉。

11、可选的，

12、所述草木灰微粉为草木灰经干燥、粉碎和筛分处理得到草木灰微粉；

13、所述稻壳灰微粉为稻壳灰经干燥、粉磨和筛分处理得到稻壳灰微粉。

14、第二方面，提供一种使用如权利要求1所述的固化淤泥土的高强持水型复合固化剂制备淤泥土的方法，所述方法包括如下步骤：

15、步骤一、对原始淤泥土进行预处理得到底泥微粉，所述预处理包括干燥、粉碎和筛分；

16、步骤二、按照预设的配合比，将硅酸钠粉末和氢氧化钠粉末均匀混合，配制模数为1.4～1.8的碱激发剂；

17、步骤三、按底泥微粉42～52份、持水剂1～7份、助凝剂7～11份、碱激发剂6～12份、水29～37份的质量比例称取，将碱激发剂溶于水中，得到碱激发剂溶液；

18、步骤四、将所述底泥微粉、所述持水剂、所述助凝剂混合均匀后，分2～3次投入至碱激发剂溶液中，充分搅拌均匀，在标准状态下养护至指定龄期，制得固化淤泥土。

19、可选的，

20、所述在标准状态下养护至指定龄期，制得固化淤泥土具体包括：

21、在标准状态下养护3d，制得固化淤泥土；

22、或在标准状态下养护7d，制得固化淤泥土。

23、可选的，

24、所述对原始淤泥土进行预处理得到底泥微粉具体包括：

25、淤泥土干料、草木灰干料、稻壳灰干料置于鼓风干燥箱中，在50～80℃条件下干燥3～5h，然后在高速粉碎机中粉碎5～8min，即得粉碎后的干料粉体；将所述干料粉体置入干燥后的干料粉体过400目筛，得粒度＜38μm的干料微粉；所述干料微粉即为底泥微粉

26、实施本发明实施例，具有如下有益效果：

27、可以看出，本申请的技术方案提出一种用于制备高强固化淤泥土的持水型复合固化剂配方，解决了单组分固化剂固化土强度较低的缺点，改变了现有淤泥土固化和资源化利用中出现的强度低、稳定性差、固化流程复杂、固化成本较高等问题，有助于大大提高淤泥土固化的处置效率，降低处置成本。同时，该方法使用的原材料主要包括淤泥土、草木灰、稻壳灰等固废，制备得到的固化淤泥土力学性能优良、成本较低，制备流程简单易操作，也可直接作为胶凝材料用于岩土工程建设、市政工程、注浆加固领域等多种场景，能够较大程度地提高淤泥土等固废的消容量，促进相关产业的绿色可持续发展，对推进能源、环保、建设工程三大领域的有机结合具有重要意义。

技术特征：

1.一种固化淤泥土的高强持水型复合固化剂，其特征在于，所述固化剂的配比包括：底泥微粉、持水剂、助凝剂、碱激发剂和水；

2.如权利要求1所述的一种固化淤泥土的高强持水型复合固化剂，其特征在于：

3.如权利要求1所述的一种固化淤泥土的高强持水型复合固化剂，其特征在于：

4.如权利要求1所述的一种固化淤泥土的高强持水型复合固化剂，其特征在于：

5.如权利要求2所述的一种固化淤泥土的高强持水型复合固化剂，其特征在于：

6.一种使用如权利要求1所述的固化淤泥土的高强持水型复合固化剂制备淤泥土的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述在标准状态下养护至指定龄期，制得固化淤泥土具体包括：

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述对原始淤泥土进行预处理得到底泥微粉具体包括：

技术总结本申请提供一种固化淤泥土的高强持水型复合固化剂，所述固化剂的配比包括：底泥微粉、持水剂、助凝剂、碱激发剂和水；各组分质量份数为：底泥微粉42～52份、持水剂1～7份、助凝剂7～11份、碱激发剂6～12份、水29～37份。技术研发人员：卢海峰,张凯,孔晓璇,吴月秀,王非,王子琛,李中洋,张建南,陆子烨,李志鹏,刘勤,陈俊任,刘赫林受保护的技术使用者：武汉大学技术研发日：技术公布日：2024/6/11