[go: up one dir, main page]

CN113307591B - 一种多源固废复合高流态回填材料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种多源固废复合高流态回填材料及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN113307591B
CN113307591B CN202110573148.4A CN202110573148A CN113307591B CN 113307591 B CN113307591 B CN 113307591B CN 202110573148 A CN202110573148 A CN 202110573148A CN 113307591 B CN113307591 B CN 113307591B
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
water
weight
backfill material
equal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110573148.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113307591A (zh
Inventor
蹇守卫
成诚
吕阳
贺凌熹
任慧军
马保国
李相国
谭洪波
黄健
魏博
雷宇婷
王威振
李宝栋
高欣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan University of Technology WUT
Original Assignee
Wuhan University of Technology WUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan University of Technology WUT filed Critical Wuhan University of Technology WUT
Priority to CN202110573148.4A priority Critical patent/CN113307591B/zh
Publication of CN113307591A publication Critical patent/CN113307591A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113307591B publication Critical patent/CN113307591B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/14—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements
    • C04B28/142—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements containing synthetic or waste calcium sulfate cements
    • C04B28/143—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements containing synthetic or waste calcium sulfate cements the synthetic calcium sulfate being phosphogypsum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • C04B40/0039—Premixtures of ingredients
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E02D17/18—Making embankments, e.g. dikes, dams
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/2015—Sulfate resistance
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

本发明公开了一种多源固废复合高流态回填材料及其制备方法和应用。该回填材料包括渣土950～1050份，水泥40～60份，超细矿渣粉10～20份，粉煤灰10～20份，磷石膏20～30份，高效固化剂7～15份，水275～525份；其中，高效固化剂包括磺化甲醛‑丙酮缩聚物50～70份、水玻璃20～30份、十二烷基硫酸钠10～20份、水溶性环氧树脂10～20份、磺化油0～10份、硫酸钠0～10份、聚丙烯酰胺0～10份，水玻璃、水溶性环氧树脂和聚丙烯酰胺按有效成分计。该回填材料自密实、强度高和耐久性好，对渣土与施工环境要求低，适用于地基和基槽的施工，且渣土利用率高，成本低，对环境友好，具有广阔的应用前景。

Description

一种多源固废复合高流态回填材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及土木工程材料领域，具体地涉及一种多源固废复合高流态回填材料及其制备方法应用。
背景技术
目前我国的建设施工过程中，多采用土壤回填方式进行地基和基槽处理。传统回填方式因所需人力多和拌合不均匀导致高成本、回填不密实等问题，且弃土利用率低下，部分异形构面基槽难以施工。虽然后续施工采用水泥和固化剂等进行固化土体相对有所改善，但是回填也存在人工和材料成本高，且土体强度低、抗渗性能差等问题。另一方面，随着城市建设的发展和城市化进程的推进，产生了大量的建筑弃土。这些建筑弃土未经处理就被施工单位运往郊区或乡村，当作废弃物进行露天堆放或填埋，这样造成了大量土地资源和泥土资源的浪费，也易对周围土地造成二次污染。流态回填技术则很好地解决了这些问题，不仅可以在狭窄的施工环境下进行施工得到高性能的回填材料，还能就近取用渣土，做到随挖随填，减少成本的同时最大程度利用废弃渣土。
目前，关于流态回填技术国内外已有报道。例如：专利《利用建筑垃圾生产的道路管沟快速回填材料及其施工工艺》(CN201711028883.7)公开了一种利用建筑垃圾再生骨料配合水泥、喷射混凝土促凝减缩剂、掺合料和水拌和而成的流态回填材料，应用于道路管沟快速回填，该技术配制的回填材料凝结快速(2h强度可达0.2～1.0MPa)，强度高(28d强度可达1.0～6.0MPa)。但是该技术水泥和掺合料总用量较高，成本难以控制，且该技术对建筑垃圾再生骨料粒度要求严格，在实际施工过程操作复杂。专利《一种基于花岗岩渣土的流动化固化土及其制备方法》(CN201910371791.1)公开了一种利用花岗岩渣土配合水泥、粉煤灰、外加剂(减水剂、早强剂、缓凝剂中的一种或几种)和水拌和而成的流动化固化土，该技术制备的回填材料流动度好，能够自流动填充夹缝等狭小空间。但是该技术所用水泥和粉煤灰总用量也较高，成本难以控制，且该技术对减水剂、早强剂和缓凝剂成分未进行说明，让技术人员难以选择合适的外加剂进行施工应用。专利《一种以污染土为原料的流动化矿坑回填土及施工方法》(CN201910534068.0)公开了一种以污染土壤配合固化剂、活性炭粉、减水剂、生石灰、膨润土、减缩剂、缓凝剂、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米膨润土、钙钛矿、氯化铵和水拌和而成的流动化矿坑回填土，该技术制备的回填材料流动性好，对有毒物质固化性能良好。但是该技术也对减水剂、减缩剂和缓凝剂成分未进行说明，让技术人员难以选择合适的外加剂进行施工应用，且该技术得到的回填材料强度低，实例中无侧限抗压强度≤825kPa。
发明内容
本发明的目的在于为克服传统回填方式存在的所需人力多、拌合不均匀导致高成本、回填不密实和弃土利用率低下、部分异形构面基槽难以施工等问题，提供一种多源固废复合高流态回填材料及其制备方法和应用，该回填材料具有高流态，能自密实，对渣土成分和水分与施工环境要求低，适用于地基和基槽等场地的施工，凝固后的土体拥有更高的强度，更好的耐久性，且成本较低，施工速度快，所需人力少，对施工周围环境要求低，环境友好，具有广阔的应用前景。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
提供一种多源固废复合高流态回填材料，包括如下重量份的组分：渣土950～1050份，水泥40～60份，超细矿渣粉10～20份，粉煤灰10～20份，磷石膏20～30份，高效固化剂7～15份，水275～525份；其中，按重量份数计，高效固化剂包括磺化甲醛-丙酮缩聚物50～70份、水玻璃20～30份、十二烷基硫酸钠10～20份、水溶性环氧树脂10～20份、磺化油0～10份、硫酸钠0～10份、聚丙烯酰胺0～10份，所述水玻璃、所述水溶性环氧树脂和所述聚丙烯酰胺按有效成分重量份计。
按上述方案，按重量份计，高效固化剂包括磺化甲醛-丙酮缩聚物50～70份、水玻璃20～25份、十二烷基硫酸钠10～20份、水溶性环氧树脂10～15份、磺化油5～10份、硫酸钠5～10份、聚丙烯酰胺5～10份，其中水玻璃、水溶性环氧树脂和聚丙烯酰胺按有效成分重量份计。
按上述方案，所述渣土最大粒径≤20cm，渣土中有机质含量≤5.0wt％。
按上述方案，所述水泥为P.O≥42.5普通硅酸盐水泥或硫铝酸盐水泥中的一种或几种。
按上述方案，所述超细矿渣粉堆积密度≥1.3g/cm3，比表面积≥450m2/kg。
按上述方案，所述粉煤灰采用二级粉煤灰，细度(45μm方孔筛筛余量)≤25％，需水比≤105％，烧失量≤8.0％。
按上述方案，所述磷石膏是湿法磷酸工艺中产生的固体废弃物，细度不大于200目，含水率＜1％，其中重金属离子和放射性物质含量≤0.1％。
按上述方案，所述磺化甲醛-丙酮缩聚物(SAF)分子量为4000～6000，减水效率为20～25％。
按上述方案，所述水玻璃为略带蓝绿色的半透明液体，模数2.4～3.2，其中硅酸钠含量≤50％。
按上述方案，所述水溶性环氧树脂为乳白色液体，密度为1.00～1.10g/cm3，有效成分含量为45～55％。
按上述方案，所述磺化油为红棕色透明油状物，pH在5～7之间，在水中稳定时间≥12h。
按上述方案，所述聚丙烯酰胺为白色粉状固体，有效成分含量≥90％，密度为1.25～1.35g/cm3。
本发明提供一种上述多源固废复合高流态回填材料的制备方法，包括以下步骤：
将高效固化剂各组分在水中溶解得到高效固化剂溶液备用，再将渣土、水泥、超细矿渣粉、粉煤灰和磷石膏倒入搅拌机中混合均匀，然后加入配好的高效固化剂溶液，搅拌3～5min；即得多源固废复合高流态回填材料。
提供一种上述多源固废复合高流态回填材料在地基或基槽等施工环境的应用。优选地，所述基槽为异形构面基槽。
本发明的原理为：
本发明提供一种多源固废复合高流态回填材料，以渣土为主体材料，采用适量超细矿渣粉、粉煤灰、磷石膏等具有一定水化活性的固体废弃物取代部分水泥，再配置少量高效固化剂得到。其中渣土、超细矿渣粉、粉煤灰和磷石膏等在高效固化剂中的碱性物质激发作用下发生聚合体解体，重组形成C-S-H凝胶和C-A-S-H凝胶，能使固化土壤更加稳定，并提升强度；此外，超细矿渣粉能在后期生成适量的钙矾石，达到更好的后期强度和减少收缩；粉煤灰能提高回填材料的耐久性，并且在拌合过程形成润滑层，减少拌合用水量；磷石膏的加入可以加快凝结速度，减少凝结时间。磺化甲醛-丙酮缩聚物解决了聚羧酸减水剂遇泥土失效的特性，达到高效减水的效果。高效固化剂中的有机组分十二烷基硫酸钠、聚丙烯酰胺和水溶性环氧树脂复配相容性好，可增强界面粘结进而提高强度，降低对渣土中有机质和砂含量要求；此外十二烷基硫酸钠可减少体积收缩，避免开裂；聚丙烯酰胺可吸附土壤，增强强度；配合磺化油可增强回填材料的抗渗水能力。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明提供的多源固废复合高流态回填材料，充分利用渣土、无机胶凝材料(水泥、矿渣、粉煤灰、磷石膏)和特有固化剂的相互作用，制备高流态的回填材料，适用于地基和基槽等场地的施工，凝固后的土体拥有更高的强度，更好的耐久性，且施工速度快、所需人力少，对施工进度、资源环境和社会效益都有积极重要的作用。
2)本发明利用超细矿渣粉、粉煤灰、磷石膏等具有一定水化活性的固体废弃物替代部分水泥，节约了成本；高效固化剂中的有机组分可增强界面粘结进而提高强度，对土壤成分和水分要求低，可就近取用渣土，做到随挖随填，节省了运输成本和消纳成本；该技术施工的回填材料能自密实，对施工周围环境要求低，可施工于不利于压实的异形构面基槽。
3)本发明制备工艺简单，原料廉价易得，成本低，所得该技术得到的回填材料施工性能、强度和耐久性良好，且容易维护，可以大程度利用废弃渣土，适合实际生产和快速推广。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本申请之发明，但实施例不应视作对本发明权利的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
以下实施例中回填材料通过以下制备方法得到，具体步骤为：
将高效固化剂各组分在水中溶解得到高效固化剂溶液备用，再将渣土、水泥、超细矿渣粉、粉煤灰和磷石膏倒入搅拌机中混合均匀，然后加入配好的高效固化剂溶液，搅拌3～5min；即得多源固废复合高流态回填材料。
实施例1
提供一种多源固废复合高流态回填材料，按照重量份数计，组分为渣土1000份，水泥55份，超细矿渣粉15份，粉煤灰15份，磷石膏20份，高效固化剂12份，水300份。其中高效固化剂按重量份数计，组分为磺化甲醛-丙酮缩聚物60份、水玻璃24份、十二烷基硫酸钠12份、水溶性环氧树脂15份；所述水玻璃和水溶性环氧树脂按有效组分的重量份数计。
本实施例中所用原料的技术指标为：
渣土最大粒径为15.8cm，渣土中有机质含量为3.24wt％。
水泥为PO42.5普通硅酸盐水泥。
超细矿渣粉堆积密度为1.31g/cm3，比表面积为461m2/kg。
粉煤灰为细度(45μm方孔筛筛余量)为22.5％，需水比为103％，烧失量为5.27％。
磷石膏为细度不大于200目，含水率为0.91％，其中重金属离子和放射性物质含量≤0.1％。
磺化甲醛-丙酮缩聚物(SAF)分子量为4000～6000，减水效率为23％。
水玻璃模数为2.5，其中硅酸钠含量为48％。
水溶性环氧树脂密度为1.02g/cm3，有效成分含量为51％。
实施例2
提供一种多源固废复合高流态回填材料，按照重量份数计，组分为渣土1020份，水泥55份，超细矿渣粉15份，粉煤灰20份，磷石膏20份，高效固化剂11份，水350份。其中高效固化剂按重量份数计，组分为磺化甲醛-丙酮缩聚物50份、水玻璃20份、十二烷基硫酸钠12份、水溶性环氧树脂15份、磺化油5份、硫酸钠5份；所述水玻璃和水溶性环氧树脂按有效组分的重量份数计。
本实施例中所用原料的技术指标为：
渣土最大粒径为19.8cm，渣土中有机质含量为2.34wt％。
水泥为PO42.5普通硅酸盐水泥。
超细矿渣粉密度为2.76g/cm3，比表面积512m2/kg。
粉煤灰为细度(45μm方孔筛筛余量)为24.3％，需水比为101％，烧失量为4.10％。
磷石膏为细度不大于200目，含水率为0.95％，其中重金属离子和放射性物质含量≤0.1％。
磺化甲醛-丙酮缩聚物(SAF)分子量为4000～6000，减水效率为22％。
水玻璃模数为2.7，其中硅酸钠含量为44％。
水溶性环氧树脂密度为1.04g/cm3，有效成分含量为48％。
磺化油pH为6.5。
实施例3
提供一种多源固废复合高流态回填材料，按照重量份数计，组分为渣土950份，水泥40份，超细矿渣粉20份，粉煤灰20份，磷石膏20份，高效固化剂15份，水275份。其中高效固化剂按重量份数计，组分为磺化甲醛-丙酮缩聚物50份、水玻璃24份、十二烷基硫酸钠12份、水溶性环氧树脂15份、磺化油5份；所述水玻璃和水溶性环氧树脂按有效组分的重量份数计。
本实施例所用原料的技术指标为：
渣土最大粒径为13.8cm，渣土中有机质含量为3.26wt％。
水泥为PO52.5普通硅酸盐水泥。
超细矿渣粉密度为2.11g/cm3，比表面积476m2/kg。
粉煤灰为细度(45μm方孔筛筛余量)为24.3％，需水比为103％，烧失量为3.13％。
磷石膏为细度不大于200目，含水率为0.11％，其中重金属离子和放射性物质含量≤0.1％。
磺化甲醛-丙酮缩聚物(SAF)分子量为4000～6000，减水效率为24％。
水玻璃模数为2.7，其中硅酸钠含量为47％。
水溶性环氧树脂密度为1.04g/cm3，有效成分含量为50％。
磺化油pH为5.9。
实施例4
提供一种多源固废复合高流态回填材料，按照重量份数计，组分为渣土1050份，水泥60份，超细矿渣粉10份，粉煤灰10，磷石膏20份，高效固化剂7份，水525份。其中高效固化剂按重量份数计，组分为磺化甲醛-丙酮缩聚物50份、水玻璃20份、十二烷基硫酸钠10份、水溶性环氧树脂10份、磺化油5份、硫酸钠5份、聚丙烯酰胺5份；所述水玻璃、水溶性环氧树脂和聚丙烯酰胺按有效组分的重量份数计。
本实施例所用原料的技术指标为：
渣土最大粒径为10.6cm，渣土中有机质含量为4.34wt％。
水泥为PO42.5普通硅酸盐水泥。
超细矿渣粉密度为1.98g/cm3，比表面积492m2/kg。
粉煤灰为细度(45μm方孔筛筛余量)为23.7％，需水比为104％，烧失量为3.19％。
磷石膏为细度不大于200目，含水率为0.66％，其中重金属离子和放射性物质含量≤0.1％。
磺化甲醛-丙酮缩聚物(SAF)分子量为4000～6000，减水效率为21％。
水玻璃模数为3.2，其中硅酸钠含量为34％。
水溶性环氧树脂密度为1.01g/cm3，有效成分含量为46％。
磺化油pH为5.5。
聚丙烯酰胺有效成分含量为92％，密度为1.27g/cm3。
实施例5
提供一种多源固废复合高流态回填材料，按照重量份数计，组分为渣土1000份，水泥50份，超细矿渣粉10份，粉煤灰15份，磷石膏25份，高效固化剂7份，水425份。其中高效固化剂按重量份数计，组分为磺化甲醛-丙酮缩聚物70份、水玻璃24份、十二烷基硫酸钠12份、水溶性环氧树脂15份、硫酸钠5份；所述水玻璃和水溶性环氧树脂按有效组分的重量份数计。
本实施例所用原料的技术指标为：
渣土最大粒径为10.6cm，渣土中有机质含量为4.34wt％。
水泥为PO42.5普通硅酸盐水泥与硫铝酸盐水泥按4:1复合。
超细矿渣粉密度为2.66g/cm3，比表面积500m2/kg。
粉煤灰为细度(45μm方孔筛筛余量)为23.4％，需水比为104％，烧失量为4.22％。
磷石膏为细度不大于200目，含水率为0.68％，其中重金属离子和放射性物质含量≤0.1％。
磺化甲醛-丙酮缩聚物(SAF)分子量为4000～6000，减水效率为24％。
水玻璃模数为2.8，其中硅酸钠含量为36％。
水溶性环氧树脂密度为1.08g/cm3，有效成分含量为46％。
实施例6
提供一种多源固废复合高流态回填材料，按照重量份数计，组分为渣土1000份，水泥40份，超细矿渣粉15份，粉煤灰20，磷石膏25份，高效固化剂10份，水350份。其中高效固化剂按重量份数计，组分为磺化甲醛-丙酮缩聚物50份、水玻璃24份、十二烷基硫酸钠10份、水溶性环氧树脂15份、聚丙烯酰胺5份；所述水玻璃、水溶性环氧树脂和聚丙烯酰胺按有效组分的重量份数计。
本实施例所用原料的技术指标为：
渣土最大粒径为19.6cm，渣土中有机质含量为4.34wt％。
水泥为PO42.5普通硅酸盐水泥。
超细矿渣粉密度为1.45g/cm3，比表面积470m2/kg。
粉煤灰为细度(45μm方孔筛筛余量)为22.7％，需水比为101％，烧失量为3.19％。
磷石膏为细度不大于200目，含水率为0.86％，其中重金属离子和放射性物质含量≤0.1％。
磺化甲醛-丙酮缩聚物(SAF)分子量为4000～6000，减水效率为25％。
水玻璃模数为2.9，其中硅酸钠含量为44％。
水溶性环氧树脂密度为1.01g/cm3，有效成分含量为45％。
聚丙烯酰胺有效成分含量为93％，密度为1.29g/cm3。
本发明主要性能测试方法如下：
流动度测试：按照GB/T17669.4-1999《建筑石膏净浆物理性能的测定》的稠度测试方法测定回填材料拌合物的流动性。测试磨具为内径50±0.1mm，高度100±0.1mm的不锈钢筒体。
无侧限抗压强度测试：按照GB/T50123-1999《土工实验方法标准》的抗压强度测试方法测定回填材料28d的无侧限抗压强度。压缩速率为1.20mm/min。
耐久性测试：按照GB/T50082-2009《普通土凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》的抗硫酸盐侵蚀实验方法测定回填材料经硫酸盐侵蚀15、30和60次的抗压强度，按式1得到抗压强度耐蚀系数KS30、KS60和KS90来表征该回填材料的耐久性。
Figure BDA0003083400920000081
式中：Kf——抗压强度耐蚀系数(％)；fc0——标准养护相同天数混凝土抗压强度测定值(MPa)；fcn——受硫酸盐侵蚀n次后的混凝土抗压强度测定值(MPa)。
为了保证试验的可靠性，每组试样需进行至少3次平行试验，以平均值作为最终的测试数据。其中，流动度测试结果见表1，无侧限抗压强度测试结果见表2，抗压强度耐蚀系数测试见表3。
表1实施例1～6流动度测试结果
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
流动度(mm) 182 190 188 178 190 195
表2实施例1～6无限抗压强度性能测试结果
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
抗压强度(kPa) 1250 980 2200 1300 1100 1220
表3实施例1～6抗压强度耐蚀系数测试结果
Figure BDA0003083400920000082
通过实施例1-6所示，本发明的多源固废复合高流态回填材料的流动性、无侧限抗压强度和抗硫酸盐侵蚀性能优良，但实例不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多源固废复合高流态回填材料，其特征在于，包括如下重量份的组分：渣土950～1050份，水泥40～60份，超细矿渣粉10～20份，粉煤灰10～20份，磷石膏20～30份，高效固化剂7～15份，水275～525份；其中，按重量份数计，高效固化剂包括磺化甲醛-丙酮缩聚物50～70份、水玻璃20～30份、十二烷基硫酸钠10～20份、水溶性环氧树脂10～20份、磺化油0～10份、硫酸钠0～10份、聚丙烯酰胺0～10份，所述水玻璃、所述水溶性环氧树脂和所述聚丙烯酰胺按有效成分重量份计。
2.根据权利要求1所述的回填材料，其特征在于，按重量份计，高效固化剂包括磺化甲醛-丙酮缩聚物50～70份、水玻璃20～25份、十二烷基硫酸钠10～20份、水溶性环氧树脂10～15份、磺化油5～10份、硫酸钠5～10份、聚丙烯酰胺5～10份，其中水玻璃、水溶性环氧树脂和聚丙烯酰胺按有效成分重量份计。
3.根据权利要求1所述的回填材料，其特征在于，所述渣土最大粒径≤20cm，渣土中有机质含量≤5.0wt％。
4.根据权利要求1所述的回填材料，其特征在于，所述水泥为P.O≥42.5普通硅酸盐水泥或硫铝酸盐水泥中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的回填材料，其特征在于，所述超细矿渣粉堆积密度≥1.3g/cm3，比表面积≥450m2/kg；所述粉煤灰采用二级粉煤灰，45μm方孔筛筛余量≤25％，需水比≤105％，烧失量≤8.0％，所述磷石膏是湿法磷酸工艺中产生的固体废弃物，细度不大于200目，含水率＜1％，其中重金属离子和放射性物质含量≤0.1％。
6.根据权利要求1所述的回填材料，其特征在于，所述磺化甲醛-丙酮缩聚物分子量为4000～6000，减水效率为20～25％；所述磺化油pH在5～7之间，在水中稳定时间≥12h。
7.根据权利要求1所述的回填材料，其特征在于，所述水玻璃模数2.4～3.2，其中硅酸钠含量≤50％；所述水溶性环氧树脂密度为1.00～1.10g/cm3，有效成分含量为45～55％；所述聚丙烯酰胺有效成分含量≥90％，密度为1.25～1.35g/cm3。
8.一种权利要求1-7任一项所述的多源固废复合高流态回填材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将高效固化剂各组分在水中溶解得到高效固化剂溶液备用，再将渣土、水泥、超细矿渣粉、粉煤灰和磷石膏倒入搅拌机中混合均匀，然后加入配好的高效固化剂溶液，搅拌3～5min；即得多源固废复合高流态回填材料。
9.一种权利要求1-7任一项所述的多源固废复合高流态回填材料在地基或基槽施工环境的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述基槽为异形构面基槽。
CN202110573148.4A 2021-05-25 2021-05-25 一种多源固废复合高流态回填材料及其制备方法和应用 Active CN113307591B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110573148.4A CN113307591B (zh) 2021-05-25 2021-05-25 一种多源固废复合高流态回填材料及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110573148.4A CN113307591B (zh) 2021-05-25 2021-05-25 一种多源固废复合高流态回填材料及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113307591A CN113307591A (zh) 2021-08-27
CN113307591B true CN113307591B (zh) 2022-03-11

Family

ID=77374657

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110573148.4A Active CN113307591B (zh) 2021-05-25 2021-05-25 一种多源固废复合高流态回填材料及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113307591B (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113912319B (zh) * 2021-11-29 2022-06-07 南京信息工程大学 用于赤泥或皂化渣资源化的固废塑型抗水剂及抗水性建筑材料
CN114477902B (zh) * 2022-02-08 2022-12-16 北京中润宝成工程技术有限公司 一种土壤固化剂、自密实高流态回填材料及其施工方法
CN114716205A (zh) * 2022-03-30 2022-07-08 中建三局四川建筑装备有限公司 使用固化材料生产流态自密实回填固化土的生产工艺、应用及其设备
CN115959849B (zh) * 2022-06-14 2024-03-26 中建三局第二建设工程有限责任公司 一种应用于渣土的外加剂、其制备方法和使用方法
CN114956769B (zh) * 2022-06-14 2023-08-11 中建三局第二建设工程有限责任公司 一种自密实回填防水一体化材料及其制备方法
CN115231892B (zh) 2022-06-17 2023-04-07 中铁投资集团有限公司 一种无水泥渣土固化剂及其制备方法和应用
CN115974492A (zh) * 2023-01-09 2023-04-18 方艺霏 一种含锰渣高流态回填/填充土固化剂及制备方法和用途
CN116023078B (zh) * 2023-01-31 2024-11-08 南京苏逸实业有限公司 一种利用工程废弃渣土制备的流态固化土及方法
CN117550868B (zh) * 2023-03-08 2024-07-30 中建三局集团有限公司 一种大掺量磷石膏基流态固化土及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102899048A (zh) * 2012-09-29 2013-01-30 浙江大学宁波理工学院 脱硫石膏碱渣土壤固化剂
CN104119026A (zh) * 2014-06-25 2014-10-29 芜湖市三兴混凝土外加剂有限公司 混凝土复合减水剂
CN105016648A (zh) * 2015-07-08 2015-11-04 常青树建材（福建）开发有限公司 一种混凝土添加剂及应用该添加剂的轻质复合砌块
CN110256023A (zh) * 2019-08-01 2019-09-20 西安新意达建筑制品有限公司 一种抗冻抗渗抗裂型混凝土及其制备方法
CN112028538A (zh) * 2020-08-28 2020-12-04 南通市展成商品混凝土有限公司 一种绿色环保的减水剂及使用该减水剂的再生混凝土
CN112723823A (zh) * 2020-12-30 2021-04-30 中铁十局集团有限公司 一种采用盾构渣土浆液制备的同步砂浆及制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102899048A (zh) * 2012-09-29 2013-01-30 浙江大学宁波理工学院 脱硫石膏碱渣土壤固化剂
CN104119026A (zh) * 2014-06-25 2014-10-29 芜湖市三兴混凝土外加剂有限公司 混凝土复合减水剂
CN105016648A (zh) * 2015-07-08 2015-11-04 常青树建材（福建）开发有限公司 一种混凝土添加剂及应用该添加剂的轻质复合砌块
CN110256023A (zh) * 2019-08-01 2019-09-20 西安新意达建筑制品有限公司 一种抗冻抗渗抗裂型混凝土及其制备方法
CN112028538A (zh) * 2020-08-28 2020-12-04 南通市展成商品混凝土有限公司 一种绿色环保的减水剂及使用该减水剂的再生混凝土
CN112723823A (zh) * 2020-12-30 2021-04-30 中铁十局集团有限公司 一种采用盾构渣土浆液制备的同步砂浆及制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113307591A (zh) 2021-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113307591B (zh) 一种多源固废复合高流态回填材料及其制备方法和应用
CN103449837B (zh) 一种利用协同发泡法制备的矿用泡沫膏体充填材料及其制备方法
CN107401159A (zh) 一种预拌流态固化土
CN103253921B (zh) 一种抗氯盐侵蚀的水泥混凝土及其制备方法
CN105541138B (zh) 一种处理盐渍土地基的地聚合物及其制备方法与应用
CN107311488A (zh) 以多种工业固废为原料均合激发成的水硬性胶凝材料
CN111305855A (zh) 一种使用土压平衡盾构渣土制造流动化回填土的方法
CN108585592A (zh) 一种混凝土增效剂及其制备方法
CN106630882A (zh) 改性磷石膏基胶凝材料配制中高强度混凝土及制作方法
CN115368076A (zh) 一种富水破碎断裂带地层新型注浆材料及其制备方法
CN107512862B (zh) 一种盾构同步注浆材料专用增粘剂
CN113336488A (zh) 一种低离析、低碳混凝土及其制备方法
CN107500626A (zh) 淤泥搅拌桩的制备方法
CN114180864B (zh) 一种可控性低强度材料及其制备方法
CN105837119A (zh) 一种用于型钢混凝土组合结构c230强度等级的混凝土
CN105481317B (zh) 一种用于型钢混凝土组合结构c50强度等级的混凝土
CN105439517B (zh) 一种用于型钢混凝土组合结构c45强度等级的混凝土
CN105621995B (zh) 一种用于型钢混凝土组合结构c30强度等级的混凝土
CN105777017B (zh) 一种用于型钢混凝土组合结构c250强度等级的混凝土
CN105906258B (zh) 一种用于型钢混凝土组合结构c240强度等级的混凝土
CN115286314A (zh) 一种配合mjs工法的抗水及自修复环保注浆材料及使用方法
CN110342871B (zh) 一种基于置换作用的泥炭土固化剂及其使用方法
CN114057444A (zh) 一种重质混凝土及其制备方法和应用
CN114804767A (zh) 一种易风化岩集料的预拌流态填充材料
CN114835461A (zh) 一种高强型石膏基自流平砂浆及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant