淤泥固化方法.pdf

淤泥固化方法是一种对水利工程和土木工程中产生的淤泥进行固化处理所用的淤泥固化方法。该方法为：a.测定疏浚淤泥的含水量、粘土成分和有机质含量，b.配制固化剂：固化剂的主要成分包括起固化作用的水泥和生石灰，水泥与石灰的重量比例在1∶1～4∶1之间；废石膏用作减水剂，为水泥和石灰质量之和的1～8％；粉砂或粉煤灰作为骨料，用量为水泥和石灰质量之和的3～5％；c.确定固化剂的掺入比：固化剂的掺入比一般控制在5～20％，分别进行制样，测定凝固时间，制样测定养护7天、14天和28天的无侧限抗压强度，按最优性价比最终确定固化剂的掺入比；d.现场对淤泥进行固化施工：用机械设备快速使固化剂与淤泥搅拌均匀，快速充分固化。

1.  一种淤泥固化方法，其特征在于该方法为：
a、测定疏浚淤泥的含水量、粘土成分和有机质含量，
b、配制固化剂：固化剂的主要成分包括起固化作用的水泥和生石灰，水泥与石灰的重量比例在1∶1～4∶1之间；废石膏用作减水剂，为水泥和石灰质量之和的1～8％；粉砂或粉煤灰作为骨料，用量为水泥和石灰质量之和的3～5％；
c、确定固化剂的掺入比：固化剂的掺入比一般控制在5～20％，即在淤泥中分别掺入固化剂①5％，②8％，③10％，④12％，⑤15％，⑥18％，⑦20％，分别进行制样，测定凝固时间，制样测定养护7天、14天和28天的无侧限抗压强度，按最优性价比最终确定固化剂的掺入比；
d、现场对淤泥进行固化施工：用机械设备快速使固化剂与淤泥搅拌均匀，快速充分固化。

2.  根据权利要求1所述的淤泥固化方法，其特征在于用机械设备快速使固化剂与淤泥搅拌时，在场地周边设置小围堰，在围堰相隔一定距离设一个带细纱网的排水通道；淤泥表层硬结固化后再实施犁拌，使下部的淤泥也得到进一步固化。

淤泥固化方法
技术领域
本发明是一种用于道路工程的路堤填筑用土的淤泥固化方法，属于水利工程和土木工程中产生的淤泥进行固化处理的技术领域。
背景技术
在高速公路建设中常常需要征用大量的农田用优质粘土进行路堤填筑，这与土地资源紧缺形成一对矛盾。同时水利航道疏浚出大量的淤泥需要征用大片的空地进行堆放，河道疏浚的淤泥因其物理力学特性很差，无法直接用于其它目的，长期侵占土地。
在高速公路、一级二级公路建设中需要使用大量的粘土作为路堤的填筑材料，通常需要征用很多的农田，在经济发达的东部地区土地资源十分紧缺，这种建设模式无疑要受到一定的限制或制约。另外，在河网密集的东部地区因河道淤积，河床上台，通航能力受到影响，常常需要疏浚航道，疏浚后大量的淤泥因物理力学特性很差，只能废弃，并需要找大面积的空地堆放，这样既侵占了农田，又对环境产生不利影响。如若能使淤泥得到合理的利用，将是一功多利，这样既解决工程建设用土和淤泥存放的难题，同时又节约了大量的土地。
发明内容
技术问题：本发明的目的是提供一种淤泥固化方法，使高含水量的淤泥(如疏浚淤泥、或吹填淤泥)快速固化，固化剂与淤泥中的粘土颗粒进行化学反应，使土颗粒骨架硬化形成新的骨架结构，提高土的结构强度，使之可直接用于工程建设用土，这样既可减少工程用土征地的面积，又可免除疏浚淤泥存放占地面积。
技术方案：为实现这一功多利的技术突破，本发明的淤泥固化方法，在淤泥中掺加一定比例的这种固化剂，使淤泥快速固化，固化剂与淤泥中的粘土矿物颗粒进行化学反应形成一种硬化结晶体，提高了骨架结构的强度，使淤泥得到固化，并可直接用于工程建设。该方法具体为：
a、测定疏浚淤泥的含水量、粘土成分和有机质含量，
b、配制固化剂：固化剂的主要成分包括起固化作用的水泥和生石灰，水泥与石灰的重量比例在1∶1～4∶1之间，添加减水剂，主要是废石膏，废石膏比例一般为水泥和石灰重量之和的1～8％；骨料粉砂或粉煤灰，其含量为水泥和石灰重量之和的1～5％；
c、确定固化剂的掺入比：固化剂的掺入比一般控制在5～20％，即在淤泥中分别掺入固化剂①5％，②8％，③10％，④12％，⑤15％，⑥18％，⑦20％，分别进行制样，测定凝固时间，制样测定养护7天、14天和28天的无侧限抗压强度，按最优性价比最终确定固化剂的掺入比；
d、现场对淤泥进行固化施工：用机械设备快速使固化剂与淤泥搅拌均匀，快速充分固化。
有益效果：土地是不可再生的资源，高速公路建设中路床绝大多数采用灰土填筑，这需要大量的优质土源，通常是征用耕地，无疑这与保护耕地国策相悖。本发明专利发明一种淤泥固化剂，这种固化剂可以使河道疏浚的淤泥固化，提高淤泥的强度，固化后的淤泥可作为工程建设用土，如高速公路路堤填筑用土，或工程回填用土。这样既解决了工程建设所用的土源，又使河道疏浚淤泥得到再生利用，河道水流的周边环境得到美化整洁，具有明显的经济效益和社会效益。
具体实施方式
本发明的淤泥固化方法，能使淤泥快速固化，使其用于道路工程的路堤填筑用土。这一技术既解决了如高速公路工程建设用土，同时又可使淤泥实现资源化利用，更好地保护耕地，具有良好的可持续发展特点。在一轮环境整治中河道疏浚是一项重要内容，另外河道河床上台通航能力下降，河道疏浚是唯一选择，然而疏浚后大量的淤泥必须寻找空地堆放，这样既造成环境污染，又占用大量的土地。高速公路建设中路堤填筑需要使用大量的粘土+加一定比例的石灰混合进行分层碾压，并满足一定的压实要求。随着经济的快速发展早些时期的4车道也慢慢地拓宽为6车道或8车道，这样土方的需求量将不断增加，由于土地资源紧缺，有些地区在修建的高速公路两侧附近还找不到合适的土源，这就需要外运土方，建设成本必将增加。如果能将河道疏浚的淤泥通过适当处理，改善淤泥的物理力学性质，使之用于工程建设用土，这样既解决了河道疏浚淤泥处理难题，又解决了高速公路等工程建设缺乏土源的困境，让淤泥进行再生利用。本发明利用发明的一种固化剂，将固化剂与淤泥搅拌均匀，使淤泥得到快速凝固成型，并具有一定的强度，这样可用于工程建设用土，如路堤的填筑和工程回填用土等。
具体的操作如下：
a、测定疏浚淤泥的含水量、粘土成分和有机质含量，
b、配制固化剂：固化剂的主要成分包括起固化作用的水泥和生石灰，水泥与石灰的比例在1∶1～4∶1之间，普通硅酸盐水泥的主要成分为硅酸三钙，其中一个CaO很容易被释放，与淤泥中粘土颗粒及水起一系列的物理化学反应，形成水化硅酸盐凝胶，附着于土颗粒或土骨架上或土骨架孔壁上，形成较完整的土骨架，提高固化后的淤泥强度；生石灰具有吸水、膨胀放热作用，与粘土产生离子交换和硬化反应，石灰水泥土反应形成水化硅酸钙和水化铝酸钙等化合物，同样提高固化后的淤泥强度；考虑疏浚淤泥的含水量比较高，添加一种减水剂，主要是废石膏，废石膏比例一般为水泥和石灰重量之和的1～8％，石膏与水泥中铝酸钙反应形成结晶水钙矾石，使固相体积增长；另外，淤泥的粘土成分较高，淤泥的固结排水能力较差，我们在固化剂中又适当添加一些粉砂或粉煤灰作为骨料，粉砂或粉煤灰用量为水泥和石灰重量之和的3～5％，改善淤泥的颗粒级配与排水性状，也有利与增强土骨架强度。
c、确定固化剂的掺入比。固化剂的掺入比一般控制在5～20％，具体的掺入比主要决定于疏浚淤泥的含水量大小、要求固化的时间、固化后淤泥强度要求等。在淤泥中掺入不同比例的固化剂进行制样，测定凝固时间，制样测定养护7天、14天和28天的无侧限抗压强度，按最优性价比最终确定固化剂的掺入比。
d、现场对淤泥进行固化施工。主要用机械设备快速是固化剂与淤泥搅拌均匀，快速充分固化。