一种滩涂淤泥固化剂[发明专利]

*CN102503248A*

(10)申请公布号 CN 102503248 A(43)申请公布日 2012.06.20

(12)发明专利申请

(21)申请号 201110289292.1(22)申请日 2011.09.27

(71)申请人中国地质大学(武汉)

地址430074 湖北省武汉市洪山区鲁磨路

388号

申请人国强建设集团有限公司(72)发明人潘勇 肖红艳 陈巍松 刘国平(74)专利代理机构武汉华旭知识产权事务所

42214

代理人周宗贵 刘荣(51)Int.Cl.

C04B 28/00(2006.01)

权利要求书 1 页 说明书 3 页权利要求书1页 说明书3页

(54)发明名称

一种滩涂淤泥固化剂(57)摘要

本发明提供了一种滩涂淤泥固化剂，以水泥作为主胶凝材料，配以速凝剂、辅胶凝材料、早强剂和减水剂混合而成，各组份的质量百分比为：水泥为25％～65％，速凝剂为2％～4％，辅胶凝材料为30％～70％，早强剂为0.02％～5％，减水剂为0.1％～2％。速凝剂选用铝酸盐类或水玻璃类；辅胶凝材料选用矿粉、粉煤灰、硅灰、铝灰、硫酸渣中的两种以上的混合物；早强剂选用硫酸钠、硫酸铝、三乙醇胺中的一种或两种以上的混合物。本发明提供的滩涂淤泥固化剂能够大幅降低水泥用量，节约成本；同时对淤泥的固化速度快，固化硬度高，完全能够满足大规模的施工要求。CN 102503248 ACN 102503248 A

权 利 要 求 书

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1.一种滩涂淤泥固化剂，其特征在于：以水泥作为主胶凝材料，配以速凝剂、辅胶凝材料、早强剂和减水剂混合而成，各组份的质量百分比为：

2.根据权利要求1所述的滩涂淤泥固化剂，其特征在于：速凝剂选用铝酸盐类或水玻璃类。

3.根据权利要求1所述的滩涂淤泥固化剂，其特征在于：辅胶凝材料选用矿粉、粉煤灰、硅灰、铝灰、硫酸渣中的两种以上的混合物，其细度小于100目，矿粉在固化剂中的含量不超过60％，粉煤灰的含量不超过60％，硅灰的含量不超过20％，铝灰的含量不超过10％，硫酸渣的含量不超过10％。

4.根据权利要求1所述的滩涂淤泥固化剂，其特征在于：早强剂选用硫酸钠、硫酸铝、三乙醇胺中的一种或两种以上的混合物，其中三乙醇胺在固化剂中的含量不超过0.05％。

5.根据权利要求1所述的滩涂淤泥固化剂，其特征在于：减水剂选用木质磺酸盐、高效减水剂FDN中的一种或两种的混合物，其中木质磺酸盐在固化剂中的含量不超过0.4％。

6.根据权利要求1所述的滩涂淤泥固化剂，其特征在于：滩涂淤泥固化剂在使用时，淤泥与固化剂的质量配比为100∶4～20。

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CN 102503248 A

说 明 书一种滩涂淤泥固化剂

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技术领域

[0001]

本发明提供了一种滩涂淤泥固化剂，属于土工建材领域。

背景技术

随着我国经济的快速发展，城市人口呈爆炸性地增长，城市土地供应日趋紧张，特

别是沿海城市，经济较内地发达，对土地的需求更显迫切。由于沿海城市地处海边，让“沧海变桑田”，就成为这些城市的主流思路。目前，在许多城市都搞了大型的围海造地工程，获得了大片的滩涂。然而，滩涂淤泥是由含水率极高、颗粒极细的粘土矿物和腐败的有机物构成，具有大空隙比、高压缩性、低强度，且淤泥厚度较深，自然沉降硬化往往需要数年至数十年。为了避免巨额的资金投入成为沉淀资本，迫切需要及时将滩涂硬化，收回投入的资本，缓解城市的土地供应。[0003] 目前，固化滩涂淤泥通行的方法是1、固结排水法，优点是成本低，操作简单；缺点是淤泥固化速度慢，靠自然排水，周期长，不能及时利用土地，效率非常低；2、抛石填土法，需开山炸石，破坏自然生态环境，且费用较高，现阶段较少采用。[0004] 通过查阅现有的淤泥固化剂发明专利，还没有专门针对于滩涂淤泥的固化。滩涂淤泥由于厚度较深，面积较大，其固化施工，是一种大规模作业方式，讲究的是施工效率，要求固化剂固化速度要快，抗压强度要高，便于工程车连续作业。

[0002]

发明内容

[0005] 本发明提供了一种滩涂淤泥固化剂，针对滩涂淤泥的特点，能够快速将滩涂淤泥硬化，同时硬化后的滩涂能够满足大规模施工的需求。[0006] 实现发明上述目的所采用的及时方案为：[0007] 一种滩涂淤泥固化剂，以水泥作为主胶凝材料，配以速凝剂、辅胶凝材料、早强剂和减水剂混合而成，各组份的质量百分比为：

[0008]

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速凝剂选用铝酸盐类或水玻璃类。[0011] 辅胶凝材料选用矿粉、粉煤灰、硅灰、铝灰、硫酸渣中的两种以上的混合物，其细度小于100目，矿粉在固化剂中的含量不超过60％，粉煤灰的含量不超过60％，硅灰的含量不

[0010]

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CN 102503248 A

说 明 书

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超过20％，铝灰的含量不超过10％，硫酸渣的含量不超过10％。[0012] 早强剂选用硫酸钠、硫酸铝、三乙醇胺中的一种或两种以上的混合物，其中三乙醇胺在固化剂中的含量不超过0.05％。[0013] 减水剂选用木质磺酸盐、高效减水剂FDN中的一种或两种的混合物，其中木质磺酸盐在固化剂中的含量不超过0.4％。[0014] 滩涂淤泥固化剂在使用时，淤泥与固化剂的质量配比为100∶4～20。[0015] 本发明提供的滩涂淤泥固化剂有以下优点：1、所选用的辅胶凝材料均为矿物外加剂，其中矿粉为高炉矿粉、粉煤灰为电厂商品粉煤灰、硅灰为炼硅及炼硅铁的市售商品、铝灰为冶炼铝的尾渣、硫铁矿渣为生产硫酸的尾渣，以上组分均为废物再利用产品，同时也均是高温处理后的物质，具有非常强的火山灰效应，与主胶凝材料水泥一起使用，能够对水泥起到很好的补强作用。通过添加这些物质，能够大幅降低水泥用量，节约成本。2、该固化剂中添加的减水剂，能够降低水灰比，从而减少了水泥的用量。3、通过添加速凝剂和早强剂，能够加快淤泥固化速度和提高淤泥固化的早期抗压强度，从而加快施工进程。4、该滩涂淤泥固化剂的固化速度快，固化硬度高，完全能够满足大规模的施工要求。具体实施方式

[0016] 下面结合具体实施例对本发明做详细具体的说明。[0017] 本发明提供的滩涂淤泥固化剂中，所采用的原料其中水玻璃类速凝剂、三乙醇胺类早强剂为液体，余下均为粉末状固体。[0018] 实施例1

本实施例中各组分的配比如下：(ω为各组分在固化剂中的质量分数)

[0020] ω水泥＝30％，ω矿粉＝50％，ω硅灰＝4.5％，ω铝灰＝5％，ω硫酸渣＝5％，ω硫酸钠＝1.5％，ω三乙醇胺＝0.02％，ω木质素磺酸盐＝0.2％，ωFDN＝0.78％，ω铝酸盐速凝剂＝3％，将本实施例中制得的固化剂与淤泥按照5∶100的比例混合，搅拌均匀后，振捣压实，经检测7d后抗压强度达到1.0MPa。[0021] 实施例2

[0022] 本实施例中各组分的配比如下：(ω为各组分在固化剂中的质量分数)[0023] ω水泥＝45％，ω矿粉＝42％，ω硅灰＝8％，ω硫酸钠＝2％，ω三乙醇胺＝0.03％，ω木质素磺酸盐＝0.22％，ωFDN＝0.75％，ω铝酸盐速凝剂＝2％，将本实施例中制得的固化剂与淤泥按照10∶100的比例混合，搅拌均匀后振捣压实，经检测7d后抗压强度达到1.8MPa。[0024] 实施例3

[0025] 本实施例中各组分的配比如下：(ω为各组分在固化剂中的质量分数)[0026] ω水泥＝50％，ω矿粉＝30％，ω硅灰＝10％，ω铝灰＝5％，ω硫酸铝＝1％，ω三乙醇胺＝0.05％，ω木质素磺酸盐＝0.25％，ωFDN＝0.7％，ω铝酸盐速凝剂＝3％，将本实施例中制得的固化剂与淤泥按照15∶100的比例混合，搅拌均匀后振捣压实，经检测7d后抗压强度达到2.8MPa。[0027] 实施例4

[0028] 本实施例中各组分的配比如下：(ω为各组分在固化剂中的质量分数)

[0019]

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CN 102503248 A[0029]

说 明 书

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ω水泥＝45％，ω矿粉＝40％，ω硅灰＝8％，ω硫酸钠＝1.5％，ω木质素磺

酸盐＝0.25％，ωFDN＝1.25％，ω水玻璃速凝剂＝4％，将本实施例中制得的固化剂与淤泥按照10∶100的比例混合，搅拌均匀后振捣压实，经检测7d后抗压强度达到2.2MPa。[0030] 实施例5

[0031] 本实施例中各组分的配比如下：(ω为各组分在固化剂中的质量分数)[0032] ω水泥＝25％，ω矿粉＝40％，ω粉煤灰＝20％，ω硅灰＝10％，ω硫酸铝＝1％，ωFDN＝1％，ω水玻璃类速凝剂＝3％，将本实施例中制得的固化剂与淤泥按照5∶100的比例混合，搅拌均匀后振捣压实，经检测7d后抗压强度达到0.8MPa。

[0033] 表1为各实施例中采用本发明的固化剂与采用普通硅酸盐水泥固化效果的比较。[0034] 表1

[0035]

[0036]

从表1中可以看出：使用本发明的固化剂固化滩涂淤泥比直接使用普通水泥的固

化效果提高较明显。

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