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CN104402380A - 一种以粘性弃土为主要原料的固化材料及其制备方法 - Google Patents

一种以粘性弃土为主要原料的固化材料及其制备方法 Download PDF

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CN104402380A
CN104402380A CN201410615883.7A CN201410615883A CN104402380A CN 104402380 A CN104402380 A CN 104402380A CN 201410615883 A CN201410615883 A CN 201410615883A CN 104402380 A CN104402380 A CN 104402380A
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江朝华
祁华希
陶桂兰
冯兴国
董光辉
宋云涛
朱召泉
朱瑞虎
庄宁
秦力
周清泉
龚伟杰
谭彬政
阮建
王保伟
刘志华
江小寒
吉加强
邸远
朱芳芳
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Nanjing Changjiang Waterway Engineering Bureau
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Abstract

本发明一种以粘性弃土为主要原料的固化材料及其制备方法涉及废物利用的领域。通过以粘性弃土为主要原料，加入一定比例的石灰、石膏、水，加压成型制成固化物；其所制备的粘性弃土固化材料可用于航道工程、土木工程等领域。本发明一种以粘性弃土为主要原料的固化材料由水泥、石灰、石膏、粘性弃土、硫酸钠增强剂和水制成。粘性弃土为航道工程的废弃物，来源广泛，经合理的利用变废为宝，节约了资源，减少了对环境的压力及堆放时对耕地的破坏；制备工艺简单，成本低。粘性弃土固化物可取代同强度等级的普通混凝土制造航道工程中的压载块、护面砖等材料。

Description

一种以粘性弃土为主要原料的固化材料及其制备方法
技术领域
本发明一种以粘性弃土为主要原料的固化材料及其制备方法涉及废物利用的领域。通过以粘性弃土为主要原料，加入一定比例的石灰、石膏、水，加压成型制成固化物；其所制备的粘性弃土固化材料可用于航道工程、土木工程等领域。
背景技术
随着河流航道整治的推进，为保证航道岸坡的稳定性，需对岸坡进行削坡处理，或者对河流航道进行疏浚，工程中将产生大量弃土。弃土的转运、存储不仅花费巨大，而且会影响环境。如果将弃土资源通过固化技术制备成水工材料、建筑材料，就近应用于航道整治工程及城市建设中，在避免弃土转运的同时也减少土地占用，降低工程造价，解决了固体废物的二次污染问题，缓解了航道整治工程对环境的影响。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述不足之处，提供了一种以粘性弃土为主要原料的固化材料及其制备方法，从而减少航道整治中废弃土的转运、压地及对环境的不利影响，同时为工程建设提供一种新的经济型建筑材料。该粘性弃土固化物可广泛应用于航道工程等多个领域，推广应用前景广阔。
本发明一种以粘性弃土为主要原料的固化材料由水泥、石灰、石膏、粘性弃土、硫酸钠增强剂和水制成。
一种粘性弃土固化材料，其原料占总物料的质量百分比如下：
水泥为             15%~25%；
石灰               4%~10%；
石膏               2%~4%；
粘性弃土           50%~60%；
硫酸钠增强剂       0.2%~0.6%； 
水                 11%~15%。
所述的粘性弃土为航道整治后废弃的粘性土。
所述的水泥为P.O 42.5水泥。
具体制备步骤如下：
1）粘性弃土的预处理：取航道岸坡削坡后废弃的粘性土，自然晾晒干后碾压，通过0.63mm筛取筛下细粒；
2）按施工要求的质量百分比取水泥、粘性弃土、石灰、石膏和硫酸钠，混合均匀上述材料，然后加入水。在水泥胶砂搅拌机中搅拌均匀：先干混物料，再加水搅拌搅拌。 
3）将物料分两次放入成型模具中，采用微机控制电液伺服万能试验机，分两次加载成型，第一次装满物料后加压至10Mpa恒压2~4分钟，第二次再装完剩余物料后加压至20Mpa恒压2~4分钟成型。
4）成型后的试件立即脱模，放于室内每天洒水自然养护，得到粘性弃土固化材料。
粘性弃土为航道工程的废弃物，来源广泛，经合理的利用变废为宝，节约了资源，减少了对环境的压力及堆放时对耕地的破坏；制备工艺简单，成本低。粘性弃土固化物可取代同强度等级的普通混凝土制造航道工程中的压载块、护面砖等。本发明形成的粘性弃土固化物其28天的强度达到C20设计强度，可广泛应用于多个领域，推广应用前景广阔。
具体实施方式
本发明提供了一种粘性弃土固化物的配合比及其制备方法，以下将结合具体实例做进一步说明。
实施例1如下：
1）粘性弃土的预处理：取河道整治后的粘性弃土，自然晾晒干碾压，通过0.63mm筛子筛取筛下细粒；
2）按质量百分比取水泥20.0％；粘性弃土55％；石灰7.0％；石膏4％；硫酸钠0.5%混合均匀，然后加入13.5％的水。在水泥胶砂搅拌机中搅拌均匀：物料干混3分钟后，加水搅拌5分钟。
3）称取搅拌均匀后780克物料，将物料分两次放入尺寸为70.7×70.7×70.7mm的成型模具中，采用微机控制电液伺服万能试验机，分两次加载成型，第一次装满物料后加压至10Mpa恒压2分钟，第二次再装完剩余物料后加压至20Mpa恒压2分钟成型，试件压实密度为2.17 g/cm3。
4）成型后的试件立即脱模，放于室内每天洒水自然养护，得到粘性弃土固化材料。
以固化材料试块进行强度试验，其粘性弃土固化物试块强度见下表：
表1 粘性弃土固化材料1试块强度测试表
 实施例2如下：
1）粘性弃土的预处理：取河道整治后的粘性弃土，自然晾晒干碾压，通过0.63mm筛子筛取筛下细粒；
2）按质量百分比取水泥15.0％；粘性弃土60％；石灰7.4％；石膏2％；硫酸钠0.6%混合均匀，然后加入15％的水。在水泥胶砂搅拌机中搅拌均匀：物料干混3分钟后，加水搅拌5分钟。 
3）称取搅拌均匀后774克物料，将物料分两次放入尺寸为70.7×70.7×70.7mm的成型模具中，采用微机控制电液伺服万能试验机，分两次加载成型，第一次装满物料后加压至10Mpa恒压2分钟，第二次再装完剩余物料后加压至20Mpa恒压2分钟成型，试件压实密度为2.15 g/cm3。
4）成型后的试件立即脱模，放于室内每天洒水自然养护，得到粘性弃土固化材料2。
以固化材料试块进行强度试验，其粘性弃土固化物试块强度见下表：
表2 粘性弃土固化材料2试块强度测试表
 实施例3如下：
1）粘性弃土的预处理：取河道整治后的粘性弃土，自然晾晒干碾压，通过0.63mm筛子筛取筛下细粒；
2）按质量百分比取水泥25％；粘性弃土50％；石灰9.8％；石膏4％；硫酸钠0.2%混合均匀，然后加入11％的水。在水泥胶砂搅拌机中搅拌均匀：物料干混3分钟后，加水搅拌5分钟。
3）称取搅拌均匀后791克物料，将物料分两次放入尺寸为70.7×70.7×70.7mm的成型模具中，采用微机控制电液伺服万能试验机，分两次加载成型，第一次装满物料后加压至10Mpa恒压2分钟，第二次再装完剩余物料后加压至20Mpa恒压2分钟成型，试件压实密度为2.20 g/cm3。
4）成型后的试件立即脱模，放于室内每天洒水自然养护，得到粘性弃土固化材料3。
以粘性弃土固化材料试块进行强度试验，其粘性弃土固化材料试块强度见下表：
表3 粘性弃土固化材料3试块强度测试表
通过上述步骤，即可得到合格的粘性弃土固化材料试块。

Claims (5)

1.一种以粘性弃土为主要原料的固化材料，其特征在于：由水泥、石灰、石膏、粘性弃土、硫酸钠增强剂和水制成。
2.根据权利要求1所述的一种以粘性弃土为主要原料的固化材料，其特征在于：其原料占总物料的质量百分比如下：
水泥为             15%~25%；
石灰               4%~10%；
石膏               2%~4%；
粘性弃土           50%~60%；
硫酸钠增强剂       0.2%~0.6%； 
水                 11%~15%。
3.根据权利要求1所述的一种以粘性弃土为主要原料的固化材料，其特征在于：所述的粘性弃土为航道岸坡削坡后废弃的粘性土。
4.根据权利要求1所述的一种以粘性弃土为主要原料的固化材料，其特征在于：所述的水泥为P.O 42.5水泥。
5.根据权利要求1所述的一种以粘性弃土为主要原料的固化材料的制备方法，其特征在于：具体制备步骤如下
1）粘性弃土的预处理：取河道整治后的粘性弃土，自然晾晒干后碾压，通过0.63mm筛取筛下细粒； 
2）按施工要求的质量百分比取水泥、粘性弃土、石灰、石膏和硫酸钠，混合均匀上述材料，然后加入水；在水泥胶砂搅拌机中搅拌：先干混物料，再加水搅拌均匀；
3）将物料分两次放入成型模具中，采用微机控制电液伺服万能试验机，分两次加载成型，第一次装满物料后加压至10Mpa恒压2~4分钟，第二次再装完剩余物料后加压至20Mpa恒压2~4分钟成型；
4）成型后的试件立即脱模，放于室内每天洒水自然养护，在养护28天后，得到粘性弃土固化材料。
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