本发明涉及地基处理,尤其涉及一种固废基地基回填材料及其制备方法和应用。
背景技术:
1、吹填淤泥作为一种常见的地基材料,由于其含水率高、压缩性大、强度低等特点,常常难以满足工程建设的需要。传统的地基处理方法如换填、夯实等虽然可以提高地基的承载能力,但成本较高、施工周期长。因此,探索一种经济、高效的地基处理方法具有重要的现实意义。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种固废基地基回填材料及其制备方法和应用,不仅实现了资源的有效利用,降低了处理成本,而且提高了地基的承载力和稳定性,具有良好的经济效益和环保效益。
2、为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
3、本发明提供了一种固废基地基回填材料的制备方法,包括以下步骤:
4、将吹填淤泥、电解铝大修渣、山劈石和固化剂混合,得到混合物料;
5、将所述混合物料依次进行脱水和振动挤压成型后,进行养护,将所得硬化物料研磨后,得到固废基地基回填材料。
6、优选的,所述混合物料包括以下质量份数的组分:吹填淤泥171~295份,电解铝大修渣30~55份,山劈石20~45份,固化剂30~95份。
7、优选的,所述吹填淤泥的含水率为50~120wt%,粒径<0.002mm;所述电解铝大修渣为阴极耐火材料残渣,其含量>90wt%,粒径<70mm;所述山劈石的粒径≤120mm。
8、优选的,所述固化剂为水泥基固化剂,所述固化剂的7d无侧限抗压强度>2.5mpa,4h凝结时间影响系数>90%,水稳系数>80%。
9、优选的,所述振动挤压成型的振动频率为50~100hz,振幅为0.5~2mm,振动挤压力为5~10mpa,振动时间为10~30s,压力保持时间为20~60s。
10、优选的,所述脱水的方式为压滤脱水;所述压滤脱水的条件包括:过滤压力为0.5~2mpa,过滤速度为5~30m/h,压滤时间为0.5~2h;所述脱水后所得物料的含水率为15~40wt%。
11、优选的,所述振动挤压成型所得成型体的任一单向尺寸≥粒径最大原料的最大粒径的2倍;所述原料为吹填淤泥、电解铝大修渣和山劈石。
12、优选的,所述养护的龄期≥3天;进行所述研磨至物料的粒径≤250mm。
13、本发明提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的固废基地基回填材料。
14、本发明提供了上述技术方案所述固废基地基回填材料在地基回填中的应用。
15、本发明将吹填淤泥、电解铝大修渣、山劈石和固化剂混合得到混合物料,然后将混合物料经脱水、振动挤压成型后,养护,将所得硬化物料研磨,得到固废基地基回填材料。本发明采用电解铝大修渣作为原料,其所含铝质会在胶材作用下,结合吹填淤泥中硫酸盐成分生成aft,进一步固化氯离子,降低氯盐侵蚀风险;所用电解铝大修渣所含少量氟化物成分能够促进基体水化,达到早强快硬效果,缩短工艺运行周期;采用的山劈石为山区、丘陵地带开采,坚硬、耐用,可起到较好的骨架支撑作用。因而,本发明所制备的回填材料具有较高的强度和稳定性。
16、将本发明所述回填材料进行回填,由于所制备的回填材料具有较高的强度和稳定性,能够提供良好的基础支撑,从而形成高强度、稳定性好的复合地基。因此,本发明制备的固废基地基回填材料能够改善地基性能,提高地基的承载力和稳定性。
17、本发明所述方法可在研磨的过程中控制颗粒粒径,使得回填材料达到所需级配设计,满足不同使用需求。
18、进一步的,本发明采用的固化剂为水泥基固化剂,水化硬化后可以形成坚硬的实体结构,从而提高回填材料的强度。
19、本发明的方法可以实现对电解铝大修渣和山劈石等废弃物资源的有效再利用,减少了对自然资源的开采,降低了地基材料制备成本,具有环保、高效、经济等优点,可广泛应用于各类地基处理工程中。而且,本发明制备固废基地基回填材料所用装置结构简单,操作方便,易于推广应用,具有良好的经济效益和社会效益。
1.一种固废基地基回填材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述混合物料包括以下质量份数的组分:吹填淤泥171~295份,电解铝大修渣30~55份,山劈石20~45份,固化剂30~95份。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述吹填淤泥的含水率为50~120wt%,粒径<0.002mm;所述电解铝大修渣为阴极耐火材料残渣,粒径<70mm;所述山劈石的粒径≤120mm。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述固化剂为水泥基固化剂,所述固化剂的7d无侧限抗压强度>2.5mpa,4h凝结时间影响系数>90%,水稳系数>80%。
5.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述振动挤压成型的振动频率为50~100hz,振幅为0.5~2mm,振动挤压力为5~10mpa,振动时间为10~30s,压力保持时间为20~60s。
6.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述脱水的方式为压滤脱水;所述压滤脱水的条件包括:过滤压力为0.5~2mpa,过滤速度为5~30m/h,压滤时间为0.5~2h;所述脱水后所得物料的含水率为15~40wt%。
7.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述振动挤压成型所得成型体的任一单向尺寸≥粒径最大原料的最大粒径的2倍;所述原料为吹填淤泥、电解铝大修渣和山劈石。
8.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述养护的龄期≥3天;进行所述研磨至物料的粒径≤250mm。
9.权利要求1~8任一项所述制备方法制备得到的固废基地基回填材料。
10.权利要求9所述固废基地基回填材料在地基回填中的应用。