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1、10申请公布号CN102002366A43申请公布日20110406CN102002366ACN102002366A21申请号201010526806622申请日20101101C09K17/06200601C09K103/0020060171申请人武汉华荣科技发展有限责任公司地址430074湖北省武汉市东湖开发区创业大道3号楼601室72发明人程寅黄新74专利代理机构北京慧泉知识产权代理有限公司11232代理人王顺荣唐爱华54发明名称一种利用工业废渣制作的盐渍土固化剂57摘要一种利用工业废渣制作的盐渍土固化剂，由下列组分组成组分I钢渣或钢渣与一种或多种其他工业废渣的组合物，质量百分比占609。
2、5；组分II为电石渣，质量百分比占425；组分III为工业废石膏，质量百分比占020。其制备方法为1首先将组分组分I、组分II和组分III烘干，分别磨细或混合后磨细，磨细至比表面积为250M2/KG600M2/KG；2根据盐渍土含盐量、物理化学特性及固化土目标强度来确定固化剂组分I、II、III的质量百分比，并将其均匀混合搅拌，得到该盐渍土固化剂。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页CN102002376A1/1页21一种利用工业废渣制作的盐渍土固化剂，其特征在于它包括三种组分1组分I钢渣或钢渣与一种或多种其它工业废渣的组合物，质量百分比占60。
3、95；2组分II为电石渣，质量百分比占425；3组分III为工业废石膏，质量百分比占020。2根据权利要求1所述的一种利用工业废渣制作盐渍土固化剂的制备方法，其特征在于其制备方法如下1首先将组分组分I、组分II和组分III烘干，分别磨细或混合后磨细，磨细至比表面积为250M2/KG600M2/KG；2根据盐渍土含盐量、物理化学特性及固化土目标强度来确定固化剂组分I、II、III的质量百分比，并将其均匀混合搅拌，得到该盐渍土固化剂。3根据权利要求1所述的一种利用工业废渣制作的盐渍土固化剂，其特征在于该固化剂固化的盐渍土含盐量为0515，包含氯盐渍土，硫酸盐渍土，亚氯盐渍土和亚硫酸盐渍土。4根据权。
4、利要求1所述的一种利用工业废渣制作的盐渍土固化剂，其特征在于组分I中其它工业废渣为含活性硅铝的具有潜在水硬性或火山灰性质的废渣，包括高炉矿渣、煅烧煤矸石、铁合金炉渣、有色金属灰渣、磷渣、锂渣、下水污泥煅烧灰、火山灰、硅灰。5根据权利要求1所述的一种利用工业废渣制作的盐渍土固化剂，其特征在于组分II中所述的电石渣，其为电石渣或电石渣与熟石灰组合物或电石渣与生石灰所组合物或电石渣与熟石灰、生石灰组合物。6根据权利要求1所述的一种利用工业废渣制作的盐渍土固化剂，其特征在于组分III中所述工业废石膏包括磷石膏、氟石膏、硼石膏、芒硝石膏、和排烟脱硫石膏以及它们的组合物。权利要求书CN102002366A。
5、CN102002376A1/5页3一种利用工业废渣制作的盐渍土固化剂一技术领域0001本发明涉及一种利用工业废渣制作的适用于盐渍土固化的固化剂，属于土木工程地基处理领域。二背景技术0002岩土中易溶盐含量达03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。由于其理化和力学性质与一般岩土迥异，在工程地质及地基基础工程领域被列为特殊土。盐渍土在我国有大范围分布，现随着我国经济的快速发展，国家沿海战略和西部大开发战略的深入推进，越来越多的基础工程建设位于盐渍土地区，工程中遇到盐渍土处理问题也越来越多。0003采用固化剂对地基土进行固化处理是目前常用的一种技术，但将其用于盐渍土时就遇到了。
6、严峻的问题。由于盐渍土中含有大量盐分，这些盐分与固化剂发生反应，或产生在一般固化土中不曾产生的有害水化物，或改变固化土中水化物形成以及固化土结构形成的动力学过程。因此，用于一般土的固化剂往往难以适用于盐渍土地基固化。例如目前使用的固化剂主要有水泥和含钙的固化剂，由于盐渍土中存在大量硫酸盐、氯盐以及粘土矿物分解产生的铝，当用水泥和含钙固化剂进行固化处理时，钙与土中的硫或氯、铝和水反应生成水化硫铝酸钙或水化氯铝酸钙，水化硫铝酸钙或水化氯铝酸钙在生成过程中固相体积膨胀将导致固化土结构破坏。在现有技术水平下固化剂中不含钙几乎不可能，因而在盐渍土固化中水化硫铝酸钙或水化氯铝酸钙的产生是不可避免的。正因存。
7、在这些技术难题，目前对于含盐量较高的盐渍土固化尚无理想的固化剂。0004另一方面，近年随着我国工业化进程的快速推进，大量工业废渣被排放，且逐年递增。工业废渣的堆放占用土地又污染环境，因此废渣的有效处理成为目前我国可持续发展面临的重要课题。钢渣是炼钢所大量排出的一种工业固体废弃物。钢渣的主要矿物成分包括硅酸三钙、硅酸二钙、钙镁橄榄石、铁铝酸钙以及硅、镁、铁、锰、磷的氧化物所形成的固熔体，经研磨后钢渣具有水硬活性，可水化生成凝胶类物质。但由于钢渣的活性较低，水化速率很慢，因此其利用率很低。特别是对一般土的固化，如不采取掺加特殊激发剂等特殊措施，钢渣几乎不能作为胶凝材料使用。电石渣是电石水解获取工业。
8、乙炔后残留的废渣，主要成分为氢氧化钙；工业废石膏是制造磷酸、氢氟酸等化工试剂所排放的固体废弃物，主要成分为硫酸钙。目前电石渣和废石膏的利用率也不够理想，这些废渣的存量还在持续增长。寻求对大宗工业废渣高附加值、资源化利用就成为了一个亟待解决的课题。0005基于上述两方面的社会需求，本发明提出一个利用工业废渣制备盐渍土固化剂的技术。研究表明采用固化剂固化盐渍土时，固化剂中的钙与土中的硫或氯、铝和水反应生成水化硫铝酸钙或水化氯铝酸钙，水化硫铝酸钙或水化氯铝酸钙在生成过程中体积膨胀，将导致水化硅酸钙等胶结性水化物胶结土颗粒所产生的固化土结构破坏，这是目前盐渍土固化面临的最主要问题。经大量试验研究发现如。
9、果使产生胶结性作用的水化物如水化硅酸钙的生成过程与产生膨胀作用的水化物水化硫铝酸钙或水化氯铝酸说明书CN102002366ACN102002376A2/5页4钙的生成过程相协调，即使胶结性水化物的生成过程减慢，使其主要在膨胀性水化物生成之后形成，就可避免膨胀性水化物对固化土结构的破坏作用。因此，寻求使胶结性水化物生成速率减慢的材料就成为了制备盐渍土固化剂的关键。0006基于上述认识，本发明采用钢渣作为胶结性材料的主要组分，让钢渣水化速率慢这一在其他领域被视为严重缺陷的特性在盐渍土固化方面成为特有的性能优势；使钢渣这一在其他领域难以作为主要胶凝材料的废渣，成为盐渍土固化剂制备的重要资源。利用钢渣。
10、产生胶凝性水化产物反应速率缓慢的特性，使胶凝性水化产物与膨胀性水化产物在固化盐渍土中协调生成，避免膨胀性水化物对早期胶结性水化物形成的固化土结构的破坏，以达到盐渍土固化的最佳效果。此外，也可根据不同的钢渣水化活性、盐渍土含盐成分及使用目的，选择性的掺加活性不同的其他废渣对胶结性水化物的生成速率进行调整，以保证胶结性水化物与膨胀性水化物生成过程的协调性。在盐渍土固化中使用钢渣能够取得良好的技术效果，还在于可以利用盐渍土中存在的一些盐离子对钢渣活性具有激发作用，使钢渣的水化过程有所加快。0007由上述可知，利用工业废渣制备盐渍土固化剂，既解决了盐渍土固化的难题，又达到了高附加值、资源化利用工业废渣。
11、的目的。利用钢渣、电石渣、废石膏等工业废渣制作固化剂来固化具有特殊土性的盐渍土，固化土强度较高、水稳性较好，优于现有普遍使用的固化剂。三发明内容0008本发明的目的是提供一种利用工业废渣制作的盐渍土固化剂，使经过该固化剂处理后的盐渍土，具有足够的强度和水稳定性。本发明的固化剂以工业废渣为主要原料，生产过程能耗较低，因此既经济实用又绿色环保。0009本发明所述的用于盐渍土固化的固化剂，是一种利用工业废渣制作而成的固化剂，该固化剂的特征在于包括三种组分00101组分I钢渣或钢渣与一种或多种其它工业废渣的组合物，其它工业废渣为含活性硅铝的具有潜在水硬性或火山灰性质的废渣，该组分I的质量百分比为占60。
12、95；00112组分II为电石渣，该组分II的质量百分比为占425；00123组分III为工业废石膏，工业废石膏为化工生产过程或废气处理过程中产生的以硫酸钙为主要成分的工业性废渣，该组分III的质量百分比为占020。0013其中，组分I中其它工业废渣为含活性硅铝的具有潜在水硬性或火山灰性质的废渣，包括高炉矿渣、煅烧煤矸石、铁合金炉渣、有色金属灰渣、磷渣、锂渣、下水污泥煅烧灰、火山灰、硅灰等。0014其中，组分II中所述的电石渣可以部分被熟石灰或生石灰或熟石灰、生石灰所取代。0015其中，组分III中所述工业废石膏包括磷石膏、氟石膏、硼石膏、芒硝石膏、和排烟脱硫石膏等以及它们的组合物。0016其。
13、中，本发明所述的盐渍土固化剂，可以用于固化含水量为20150，含盐量为0515的盐渍土，包含氯盐渍土，硫酸盐渍土，亚氯盐渍土和亚硫酸盐渍土等。说明书CN102002366ACN102002376A3/5页50017本发明一种利用工业废渣制作的盐渍土固化剂的制备方法，其步骤如下00181将组分组分I、组分II和组分III烘干，分别磨细或混合后磨细，磨细至比表面积为250M2/KG600M2/KG；00192根据盐渍土含盐量、物理化学特性及固化土目标强度来确定固化剂组分I、II、III的质量百分比，并将其均匀混合搅拌，得到该盐渍土固化剂。0020本发明所述的盐渍土固化剂，使用该固化剂固化盐渍土时，。
14、依据固化土的目标强度来确定总掺入比。0021本发明固化剂可以干粉或浆液的形式用于水泥拌合土法、水泥土搅拌桩法、深层搅拌法、粉喷桩法、高压旋喷法以及申请号为2009100830995、2010101536569的围海造地施工方法等工法，工艺简单。0022本发明固化剂的功效和优点是它提供了一种高效实用的盐渍土固化剂，用该固化剂固化盐渍土，可使固化土有足够的强度与水稳定性；该固化剂由多种工业废渣混合而成，生产工艺过程也只是简单的烘干、磨细和机械拌合，绿色环保，造价低廉，操作简单，易于实现；该固化剂在干燥条件下化学性质稳定，便于保存。四具体实施方式0023下面以具体实施例对本发明作进一步的说明。002。
15、4实施例10025一种硫酸盐渍土含水量25，含盐量为5。固化剂由组分I、II组成，组分I为钢渣与高炉矿渣组合物，分别占总质量的50和40，合计90；组分II为电石渣和熟石灰，分别占总质量的5和5，合计10。将各组分磨细至比表面积为350M2/KG进行混合。将该固化剂与盐渍土充分拌合，均匀搅拌，然后按一定工艺进行铺摊碾压，形成具有一定承载力和稳定性的固化土路基或简易路面。0026实施例20027一种氯盐渍土含水量为70，含盐量为8。固化剂由组分I、II、III组成，组分I为钢渣，占总质量的75；组分II为电石渣，占总质量的10；组分III为磷石膏，占总质量的15。将各组分混合磨细至比表面积为40。
16、0M2/KG。采用深层搅拌法进行盐渍土固化施工。0028实施例30029一种氯盐渍淤泥含水量为W120，含盐量为9。固化剂由组分I、II、III组成，组分I为钢渣和磷渣的组合物，分别占总质量的45和20，合计65；组分II为电石渣和生石灰组合物，分别占总质量的15和10，合计25；组分III为排烟脱硫石膏，占总质量的10。将组分混合磨细至比表面积为400M2/KG。采用申请号为2009100830995的吹填淤泥围海造地的施工工艺，将盐渍淤泥与固化剂充分拌合，吹填于围填海的区域，形成具有一定承载力的地基。0030实施例40031一种亚氯盐渍土含水量为W48，含盐量为12。固化剂由组分I、II、。
17、III组成，组分I为钢渣、煅烧煤矸石和火山灰的组合物，分别占总质量的20、25和25，合计70；组分II为电石渣和熟石灰的组合物，分别占总质量的15和5，合计说明书CN102002366ACN102002376A4/5页620；组分III为芒硝石膏，占总质量的10。将各组分混合磨细至比表面积为350M2/KG。采用粉喷桩法进行盐渍土固化施工。0032实施例50033一种硫酸盐渍土含水量为W30，含盐量为2。固化剂由组分I、II组成，组分I为钢渣和锂渣的组合物，分别占总质量的60和15，合计75；组分II为电石渣，占总质量的25。将各组分混合磨细至比表面积为500M2/KG。采用高压旋喷桩法进行。
18、盐渍土固化施工。0034实施例60035一种亚硫酸盐渍土含水量为W90，含盐量为5。固化剂由组分I、II、III组成，组分I为钢渣、有色金属灰渣和硅灰的组合物，分别占总质量的20、40和10，合计70；组分II为电石渣与生石灰，分别占总质量的5和20，合计25；组分III为氟石膏，占总质量的5。将各组分混合磨细至比表面积为450M2/KG。采用采用申请号为2010101536569的吹填淤泥造地的施工工艺，将盐渍土与固化剂充分拌合，吹填于围填海区域的接岸带，形成具有一定承载力的场地。0036实施例70037一种亚氯盐渍土含水量为W55，含盐量为3。固化剂由组分I、II、III组成，组分I为钢渣。
19、、铁合金炉渣和下水污泥煅烧灰的组合物，分别占总质量的15、40和30，合计85；组分II为电石渣，占总质量的10；组分III为硼石膏，占总质量的5。将各组分混合磨细至比表面积为550M2/KG。采用深层搅拌法进行盐渍土固化施工。0038实施例80039一种海底氯盐渍淤泥含水量为W80，含盐量为65。固化剂由组分I、II、III组成，组分I为钢渣和铁合金炉渣的组合物，分别占总质量的51和40，合计91；组分II为电石渣，占总质量的4；组分III为芒硝石膏，占总质量的5。将各组分混合磨细至比表面积为260M2/KG。采取普通吹填淤泥造地的施工工艺，将盐渍淤泥与固化剂充分拌合，吹填于围海造地区域，形。
20、成具有一定承载力的地基。0040实施例90041一种氯盐渍土含水量为W60，含盐量为5。固化剂由组分I、II、III组成，组分I为钢渣和硅灰的组合物，分别占总质量的40和20，合计60；组分II为电石渣，占总质量的20；组分III为排烟脱硫石膏和氟石膏组合物，分别占总质量的10和10，合计20。将各组分混合磨细至比表面积为600M2/KG。采用高压旋喷法进行盐渍土固化施工。0042实施例100043一种亚硫酸盐渍土含水量为W120，含盐量为54。固化剂由组分I、II、III组成，组分I为钢渣、高炉矿渣、有色金属灰渣和下水污泥煅烧灰的组合物，分别占总质量的20、20、20和20，合计80；组分I。
21、I为电石渣与熟石灰，分别占总质量的5和10，合计15；组分III为氟石膏和芒硝石膏组合物，分别占总质量的25和25，合计5。将各组分混合磨细至比表面积为420M2/KG。采用采用申请号为2010101536569的吹填淤泥造地的施工工艺，将盐渍土与固化剂充分拌合，吹填于围填海说明书CN102002366ACN102002376A5/5页7区域，形成具有一定承载力的场地。0044实施例110045一种硫酸盐渍土含水量为63，含盐量为6。固化剂由组分I、II组成，组分I为钢渣，占总质量的95；组分II为电石渣，占总质量的5。将各组分混合磨细至比表面积为460M2/KG。采用固化剂拌合土法进行盐渍土固化施工。0046实施例120047一种氯盐渍土含水量为W86，含盐量为7。固化剂由组分I、II、III组成，组分I为钢渣和有色金属灰渣的组合物，分别占总质量的55和15，合计70；组分II为电石渣，占总质量的10；组分III为磷石膏、排烟脱硫石膏和氟石膏组合物，分别占总质量的10、5和5，合计20。将各组分混合磨细至比表面积为600M2/KG。采用粉喷桩法进行盐渍土固化施工。说明书CN102002366A。