CN107032699A - 盐渍土轻质固化剂及其处理盐渍土的方法 - Google Patents

盐渍土轻质固化剂及其处理盐渍土的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107032699A
CN107032699A CN201710219155.8A CN201710219155A CN107032699A CN 107032699 A CN107032699 A CN 107032699A CN 201710219155 A CN201710219155 A CN 201710219155A CN 107032699 A CN107032699 A CN 107032699A
Authority
CN
China
Prior art keywords
curing agent
salinized soil
soil
flyash
aluminium powder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710219155.8A
Other languages
English (en)
Inventor
杨爱武
陈子荷
孟晓雪
胡垚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin Chengjian University
Original Assignee
Tianjin Chengjian University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin Chengjian University filed Critical Tianjin Chengjian University
Priority to CN201710219155.8A priority Critical patent/CN107032699A/zh
Publication of CN107032699A publication Critical patent/CN107032699A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04—Portland cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00732—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for soil stabilisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)

Abstract

本发明提供一种盐渍土轻质固化剂，以固化剂总重量为基准，该固化剂成分包括如下含量的原料：水泥31.8％～35.3％；石灰18.2％～25.6％；粉煤灰45.6％～41.0％；铝粉0.9％～1.6％；所述水泥为硅酸盐水泥；所述粉煤灰为一级粉煤灰；所述铝粉为标准编号JC/T 407‑2000的加气铝粉。同时提供一种应用盐渍土轻质固化剂处理盐渍土的方法。本发明的效果是通过添加石灰、粉煤灰两种材料所制备的固化剂，使固化效果更明显，效果更稳定，且造价低廉。添加铝粉目的是使土体膨胀，起到发泡效果，在保证强度的同时，使体积增加，节约成本。

Description

盐渍土轻质固化剂及其处理盐渍土的方法
技术领域
本发明涉及土壤固化技术领域与工程建设领域，具体涉及一种盐渍土轻质固化剂及其处理盐渍土的方法。
背景技术
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新型节能环保工程材料。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。
岩土中的易溶盐含量达到0.3％以上，并具有溶陷、盐胀、腐蚀等工程特性时，称该岩土为盐渍土。盐渍土因春季升温，空气干燥，盐分随毛细水上升至地表，常出现表土泛盐现象。因土中有吸附性的阳离子，遇水后能吸收较多的水分，使盐渍土具有较高的保湿性和保水性特点。盐渍土吸水强烈且水分不易散失，场地多呈泥泞状态。盐渍土在天然状态下有较高的承载力，但是一遇到水就容易产生溶陷等，对上部结构危害教大，因氯盐渍土浸水软化造成的建筑物不均匀沉降等损害现象屡见不鲜。目前对盐渍土，尤其是含盐量高的盐渍土地基及路基填筑无有效合理的处理方法，亟待提供一种有效而经济合理的固化剂及处理方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种盐渍土轻质固化剂及其处理盐渍土的方法，用于解决盐渍土地区路基填筑过程中遇到的盐胀，溶陷，易腐蚀等工程病害。
为是实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种盐渍土轻质固化剂，以固化剂总重量为基准，该固化剂成分包括如下含量的原料：
水泥31.8％～35.3％；
石灰18.2％～25.6％；
粉煤灰45.6％～41.0％；
铝粉0.9％～1.6％；
所述水泥为硅酸盐水泥；
所述粉煤灰为一级粉煤灰；
所述铝粉为标准编号JC/T 407-2000的加气铝粉。
同时提供一种应用盐渍土轻质固化剂处理盐渍土的方法。
本发明的效果是：
(1)本发明固化剂，具有造价低，强度高，对氯离子的固化作用强且水稳性高；
(2)本发明固化剂，通过加入固化材料以及铝粉，从而有效地解决了传统盐渍土处理方法造价高、周期长、不稳定等问题；
(3)本发明固化剂制备方法工艺简单，适合规模化生产。
(4)通过结合性添加粉煤灰、铝粉、石灰三种材料结合所制备的固化剂，掺加粉煤灰在等强度等级的条件下，可以减少水泥用量约10％-15％，价格可降低约5％，质量也可减轻约7％。掺加铝粉可以起到发泡效果，使固化后的盐渍土较之前体积增长63.8％，从而相比不添加铝粉的情况下成本减少约30％。石灰加入水中可以反应生成氢氧化钙，不仅可以激活粉煤灰的活性，使盐渍土固化，散发出的热量还可以加剧铝粉发泡的效果。
附图说明
图1是本发明一实施例的应用固化剂处理盐渍土的方法流程图；
图2是本发明一实施例所采用的模具外观示意图。
图中：
1、模具(Ф39.1mm×100mm) 2、透气不透水膜
具体实施方式
下述参照附图对本发明的渍土轻质固化剂及其处理盐渍土的方法加以说明。
如图1所示，本发明的渍土轻质固化剂及其处理盐渍土的方法如下：
本发明的盐渍土轻质固化剂，以固化剂总重量为基准，该固化剂成分包括：
水泥31.8％～35.3％；
石灰18.2％～25.6％；
粉煤灰45.6％～41.0％；
铝粉0.9％～1.6％；
所述水泥为硅酸盐水泥；
所述粉煤灰为一级粉煤灰；
所述铝粉为标准编号JC/T 407-2000的加气铝粉。
石灰是一种以氧化钙为主要成分的气硬性无机凝胶材料，氧化钙加入水中可以反应生成氢氧化钙。粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，是燃煤电厂排出的主要固体废物。常温下，在水中粉煤灰能与石灰发生化学反应，生成具有胶凝性能的水硬性水化硅酸钙。在氢氧化钙的激发下，粉煤灰的活性被激发出来，使土发生固化。铝粉在密封的模具里与水反应生成氢气，使制备的盐渍固化土膨胀，形成具有细孔的化合物，石灰加入水中所释放的热量，可以加剧发泡效果。
应用盐渍土轻质固化剂处理盐渍土的方法包括以下步骤：
(1)按照以下方式准备各原料组分：
A：称量盐渍土，为了保证盐渍土颗粒的均匀性，将粉碎后的盐渍土过1mm圆孔筛子，以盐渍土重量为基准，称量55％重量的水备用。
B：以盐渍土与水的重量之和为基准，称量14.23％～25.1％重量的固化剂。
(2)将固化剂加入盐渍土中，搅拌均匀，搅拌时间不得小于2分钟；
(3)待固化剂与盐渍土混合均匀后加入称量好的水再次搅拌，搅拌时间不得小于5分钟，形成泥浆。
(4)土样搅拌均匀后，将泥浆状的土样倒入图2所示的模具1中，直至模具体积的60％，以便于测量发泡效果，震荡密实后模具外壁包裹图2所示的透气不透水膜2进行养护；养护时间为7天，养护期间保持温度20℃～25℃和湿度50％～60％固定。养护时间到达7天时拆模，测得土样发泡高度为90mm-100mm，强度为130kPa-170kPa。
实施例1
由于一般滨海盐渍土的含盐量多为1％～3％，一般不超过5％，目前对含盐量高的盐渍土无有效合理的处理方法，所以本实施例采用较高含盐量为4％的盐渍土进行试验。
按照图1所示流程图，具体处理盐渍土的方法如下：
(1)按照以下方式准备各原料组分：
A：称量盐渍土，为了保证土颗粒的均匀性，将粉碎后的盐渍土过1mm筛，以干土重量为基准，称量55％重量的水；
B：以盐渍土与水的重量之和为基准，称量14.23％的固化剂(其中5.0％的水泥，2.6％的石灰，6.5％的粉煤灰，0.13％的铝粉)；
(2)将水泥，石灰，粉煤灰，铝粉，加入盐渍土中，搅拌均匀，搅拌时间不得小于2分钟；
(3)待固体颗粒材料混合均匀后加入称量好的水再次搅拌，搅拌时间不得小于5分钟，形成泥浆；
(4)土样搅拌均匀后，将泥浆状的土样倒入图2所示的模具1中，直至模具体积的60％，以便于测量发泡效果，震荡密实后模具外壁包裹图2所示的透气不透水膜2进行养护；养护时间为7天，养护期间保持温度20℃～25℃和湿度50％～60％固定。
实施例2
同实施例1，区别仅在于固化剂的含量：以盐渍土与水的重量之和为基准，称量17.86％的固化剂(其中6.0％的水泥，3.9％的石灰，7.7％的粉煤灰，0.26％的铝粉)。
实施例3
同实施例1，区别仅在于固化剂的含量：以盐渍土与水的重量之和为基准，称量21.52％的固化剂(其中7.0％的水泥，5.2％的石灰，9.0％的粉煤灰，0.32％的铝粉)。
实施例4
同实施例1，区别仅在于固化剂的含量：以盐渍土与水的重量之和为基准，称量25.1％的固化剂(其中8.0％的水泥，称量6.4％的石灰，10.3％的粉煤灰，0.39％的铝粉)。
对比例1
为未加固化剂的7天标养下含盐量为4％的盐渍土。
实施例与对比例中固化剂中的各组分含量如下表1所示：
表1
水泥 石灰 粉煤灰 铝粉
实施例1 31.8 18.2 45.6 0.9
实施例2 33.6 21.7 43.3 1.4
实施例3 32.5 24.0 42.0 1.5
实施例4 35.3 25.6 41.0 1.6
对比例 - - - -
(注：以上各原料组分均是以对应实施例中固化剂总重量为基础，计算其所占质量百分比(％))
性能检测与对比分析：
测量上述制备的盐渍轻质固化土的高度与体积增长量。然后将固化土截取相同的体积(Ф39.1mm×80mm)，测量相应的无侧限抗压强度：
高度、体积增长量、无侧限抗压强度的测量结果如表2所示：
表2
高度(mm) 体积增长(％) 强度(kPa)
实施例1 85.7 42.8 89.5
实施例2 91.75 52.9 96.75
实施例3 98.3 63.8 137.23
实施例4 94.25 57.1 179
对比例 60 0 110
未加固化剂的7天标准养护下4％含盐量的盐渍土无侧限抗压强度仅为110kPa，浸水时，迅速融为泥浆，几乎没有耐水性；通过实验可知，添加水泥、石灰、粉煤灰和铝粉的固化剂不仅强度更高，体积有了大幅度增长，节约经济。通过四种实施例的对比，实施例3，4中加入固化剂的盐渍土都较7天标准养护下的素土强度更高，可以满足实际工程要求。而实施例4的配方在成本增加了的同时，体积增长也有所下降。因此实施例3中的强度、土样高度和体积增长量达到最优。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种盐渍土轻质固化剂，以固化剂总重量为基准，其特征是：该固化剂成分包括：
水泥 31.8％～35.3％；
石灰 18.2％～25.6％；
粉煤灰 45.6％～41.0％；
铝粉 0.9％～1.6％；
所述水泥为硅酸盐水泥；
所述粉煤灰为一级粉煤灰；
所述铝粉为标准编号JC/T 407-2000的加气铝粉。
2.应用权利要求1所述的盐渍土轻质固化剂处理盐渍土的方法，其特征是：该方法包括以下步骤：
(1)按照以下方式准备各原料组分：
A：称量盐渍土，为了保证盐渍土颗粒的均匀性，将粉碎后的盐渍土过直径为1mm圆孔筛子，以盐渍土重量为基准，称量55％重量的水备用；
B：以盐渍土与水的重量之和为基准，称量14.2％～25.1％重量的固化剂备用；
(2)将称量好的固化剂加入步骤A的盐渍土中，搅拌均匀，搅拌时间不得小于2分钟；
(3)待固化剂与盐渍土混合均匀后加入称量好的水再次搅拌，搅拌时间不得小于5分钟，形成泥浆状的土样；
(4)将泥浆状的土样倒入内壁涂抹有凡士林的模具中，投入量为模具体积的60％，以便于测量发泡效果，经震荡密实后模具外壁包裹透气不透水膜进行养护，养护时间为7天，养护期间保持温度为20℃～25℃、湿度50％～60％，养护时间到达7天时拆模，经测试得土样发泡高度为90mm-100mm，强度为130kPa-170kPa。
CN201710219155.8A 2017-04-06 2017-04-06 盐渍土轻质固化剂及其处理盐渍土的方法 Pending CN107032699A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710219155.8A CN107032699A (zh) 2017-04-06 2017-04-06 盐渍土轻质固化剂及其处理盐渍土的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710219155.8A CN107032699A (zh) 2017-04-06 2017-04-06 盐渍土轻质固化剂及其处理盐渍土的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107032699A true CN107032699A (zh) 2017-08-11

Family

ID=59533861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710219155.8A Pending CN107032699A (zh) 2017-04-06 2017-04-06 盐渍土轻质固化剂及其处理盐渍土的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107032699A (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107572921A (zh) * 2017-09-20 2018-01-12 天津城建大学 一种碱渣轻质固化土及其制备方法
CN107759242A (zh) * 2017-09-20 2018-03-06 天津城建大学 污泥轻质固化剂及污泥固化土
CN109174955A (zh) * 2018-08-23 2019-01-11 天津城建大学 一种石油烃污染滨海盐渍土的固化利用方法
CN109232019A (zh) * 2018-11-26 2019-01-18 天津城建大学 一种气泡轻质盐渍土
CN109467343A (zh) * 2018-11-26 2019-03-15 天津城建大学 一种轻质盐渍土
CN110357568A (zh) * 2019-09-02 2019-10-22 中南大学 一种碱激发地聚物垫层及其制备方法
CN110408402A (zh) * 2019-07-31 2019-11-05 国网山西送变电工程有限公司 一种制备盐渍土回填土的改性剂

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1743563A (zh) * 2005-09-30 2006-03-08 清华大学 一种适用于盐渍土的土壤固化剂
CN102002366A (zh) * 2010-11-01 2011-04-06 武汉华荣科技发展有限责任公司 一种利用工业废渣制作的盐渍土固化剂
CN106278355A (zh) * 2016-03-09 2017-01-04 天津城建大学 一种固化土及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1743563A (zh) * 2005-09-30 2006-03-08 清华大学 一种适用于盐渍土的土壤固化剂
CN102002366A (zh) * 2010-11-01 2011-04-06 武汉华荣科技发展有限责任公司 一种利用工业废渣制作的盐渍土固化剂
CN106278355A (zh) * 2016-03-09 2017-01-04 天津城建大学 一种固化土及其制备方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107572921A (zh) * 2017-09-20 2018-01-12 天津城建大学 一种碱渣轻质固化土及其制备方法
CN107759242A (zh) * 2017-09-20 2018-03-06 天津城建大学 污泥轻质固化剂及污泥固化土
CN109174955A (zh) * 2018-08-23 2019-01-11 天津城建大学 一种石油烃污染滨海盐渍土的固化利用方法
CN109232019A (zh) * 2018-11-26 2019-01-18 天津城建大学 一种气泡轻质盐渍土
CN109467343A (zh) * 2018-11-26 2019-03-15 天津城建大学 一种轻质盐渍土
CN110408402A (zh) * 2019-07-31 2019-11-05 国网山西送变电工程有限公司 一种制备盐渍土回填土的改性剂
CN110357568A (zh) * 2019-09-02 2019-10-22 中南大学 一种碱激发地聚物垫层及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107032699A (zh) 盐渍土轻质固化剂及其处理盐渍土的方法
Hu et al. Synthesis of rare earth tailing-based geopolymer for efficiently immobilizing heavy metals
CN109574597A (zh) 一种用于固化/稳定化含重金属固体废物的塑性混凝土及其制备方法
CN104909816A (zh) 一种用淤泥生产的烧结膨胀型超轻质陶粒及其制造方法
CN105254166B (zh) 一种脱水污泥固化剂、制备方法与使用方法
CN109721297A (zh) 一种含污泥和建筑垃圾的免烧陶粒及其制备方法
CN102503205A (zh) 一种制备电解锰渣砖的新配方和工艺方法
CN103030349A (zh) 一种抗硫酸盐侵蚀混凝土及其生产方法
Xue et al. Cost‐Effective Treatment of Hemihydrate Phosphogypsum and Phosphorous Slag as Cemented Paste Backfill Material for Underground Mine
CN108585692A (zh) 一种适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料及灌浆填充施工方法
CN105693124A (zh) 用于混凝土内养护的再生细集料的制备方法及使用方法
CN106277663A (zh) 污泥固化剂及其应用、污泥固化土
CN108672482A (zh) 一种重金属固定剂及重金属污染土壤固化方法
CN106045243A (zh) 一种冶金水站污泥改性剂及制造方法
CN103965918A (zh) 一种水淬锰渣软土固化剂
CN106269836B (zh) 有机污染土壤的固化稳定化方法及其在土壤修复中的应用
CN107473660A (zh) 一种高强度渗硫铁尾矿混凝土砌块及其制备和应用
CN105152585B (zh) 粉煤灰‑废弃玻璃粉无机聚合物淤泥固化材料的制备方法
Wang et al. Stabilization/solidification of sand-washing slurry used for porous cold-bonded ceramsite
Weng et al. Engineering properties of controlled low-strength materials containing co-fired fly ash
CN110304882A (zh) 一种磷石膏基地聚合物铁尾矿砂混凝土及其制备方法
CN110408402A (zh) 一种制备盐渍土回填土的改性剂
CN107759242A (zh) 污泥轻质固化剂及污泥固化土
CN103708804B (zh) 一种泥浆固化方法
CN107572987A (zh) 一种泥浆改性剂和工程泥浆的改性方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170811

RJ01 Rejection of invention patent application after publication