本發(fā)明涉及固化劑，具體是一種纖維增強(qiáng)型工業(yè)廢渣基固化劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、路基填筑工程對土源需用量大，且重載道路對路基承載能力要求高。軟土、膨脹土、濕陷性黃土等區(qū)域土質(zhì)條件差，壓實(shí)后力學(xué)性能不滿足規(guī)范指標(biāo)要求，應(yīng)用土壤固化劑可有效提高土體的承載和抗剪能力。但傳統(tǒng)固化劑(類似水泥等)生產(chǎn)碳排放較高，純固化劑添加方法改良軟弱土效果不佳。如何有效降低碳排放，實(shí)現(xiàn)軟弱土的環(huán)保經(jīng)濟(jì)型加固成為關(guān)鍵所在。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提出一種纖維增強(qiáng)型工業(yè)廢渣基固化劑及其制備方法和應(yīng)用，以解決傳統(tǒng)固化劑生產(chǎn)碳排放較高、改良軟弱土效果不佳的問題。本發(fā)明通過工業(yè)廢渣的再利用，與水玻璃等堿激發(fā)材料混合，摻入一定比例的棕櫚纖維，復(fù)合改良軟弱土物理力學(xué)特性，增強(qiáng)加固土的抗壓及抗剪性能。

2、本發(fā)明提供的一種纖維增強(qiáng)型工業(yè)廢渣基固化劑，按重量百分比計(jì)，其包括以下成分：粉煤灰5％-12％、高爐礦渣4％-7％、鋼渣粉2％-5％、水玻璃3％-8％、棕櫚纖維0.2％-0.6％。

3、優(yōu)選的，所述水玻璃中，二氧化硅與氧化鈉的摩爾比為2.5-4。

4、優(yōu)選的，所述棕櫚纖維的長度為5-12mm。

5、本發(fā)明還提供一種纖維增強(qiáng)型工業(yè)廢渣基固化劑的制備方法，包括下述步驟：

6、步驟1：稱取粉煤灰5％-12％、高爐礦渣4％-7％、鋼渣粉2％-5％，充分拌合30min，得到拌合物；

7、步驟2：在所述拌合物中加入水玻璃3％-8％，在攪拌機(jī)繼續(xù)攪拌20min，得到攪拌物；所述水玻璃中，二氧化硅與氧化鈉的摩爾比為2.5-4；

8、步驟3：將棕櫚纖維按照5-12mm長度短切，按重量百分比0.2％-0.6％加入所述攪拌物中，控制單位時(shí)間的棕櫚纖維添加量，不超過0.01％/min，防止棕櫚纖維成團(tuán)，棕櫚纖維添加后，繼續(xù)攪拌30min得到纖維增強(qiáng)型工業(yè)廢渣基固化劑。

9、本發(fā)明還提供所述的纖維增強(qiáng)型工業(yè)廢渣基固化劑或制備得到的纖維增強(qiáng)型工業(yè)廢渣基固化劑在處理微膨脹土體中的應(yīng)用。

10、優(yōu)選的，所述微膨脹土體的化學(xué)組成中，sio2?45％-62％，al2o3?18％-28％，fe2o39％-16％，含水率15％-30％，天然密度1.3-1.9g·cm-3。

11、相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為：

12、1、本發(fā)明采用工業(yè)廢渣基固化劑，實(shí)現(xiàn)固廢資源的再利用。與水泥相比，固化土達(dá)到同強(qiáng)度效果的情況下，co2排放量低40％-65％，同時(shí)棕櫚纖維屬于環(huán)保友好型材料，易于獲取，利用纖維增強(qiáng)工業(yè)廢渣改良后的固化土具有顯著的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。

13、2、本發(fā)明利用水玻璃堿性劑激發(fā)粉煤灰和鋼渣粉，加速水化產(chǎn)物的生成，提高膨脹土強(qiáng)度，同時(shí)兩種工業(yè)廢渣成分比表面積大，粉煤灰能夠吸收鋼渣粉中的游離氧化鈣，解決鋼渣粉安定性不良問題，兩者復(fù)摻改善了單摻組分的工作性能不佳問題。

14、3、本發(fā)明中植物纖維的添加可有效改善膨脹土的受力模式，當(dāng)土體中摻入纖維后，土體內(nèi)部形成一種空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，兩者接觸面產(chǎn)生相對摩擦力，限制了整塊土體的膨脹和微縮變形，提高了土體的力學(xué)性能。

15、4、與普通固化劑改良土效果不同，本發(fā)明采用纖維增強(qiáng)工業(yè)廢渣基固化土方式，可有效提高土壤后期的抗壓、抗剪強(qiáng)度以及延展性，同時(shí)堿激活反應(yīng)可縮短固化齡期。

技術(shù)特征：

1.一種纖維增強(qiáng)型工業(yè)廢渣基固化劑，其特征在于，按重量百分比計(jì)，其包括以下成分：粉煤灰5%-12%、高爐礦渣4%-7%、鋼渣粉2%-5%、水玻璃3%-8%、棕櫚纖維0.2%-0.6%。

2.如權(quán)利要求1所述的纖維增強(qiáng)型工業(yè)廢渣基固化劑，其特征在于，所述水玻璃中，二氧化硅與氧化鈉的摩爾比為2.5-4。

3.如權(quán)利要求1所述的纖維增強(qiáng)型工業(yè)廢渣基固化劑，其特征在于，所述棕櫚纖維的長度為5-12mm。

4.一種纖維增強(qiáng)型工業(yè)廢渣基固化劑的制備方法，其特征在于，包括下述步驟：

5.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的纖維增強(qiáng)型工業(yè)廢渣基固化劑或權(quán)利要求4制備得到的纖維增強(qiáng)型工業(yè)廢渣基固化劑在處理微膨脹土體中的應(yīng)用。

6.如權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征在于，所述微膨脹土體的化學(xué)組成中，sio2?45%-62%，al2o3?18%-28%，fe2o3?9%-16%，含水率15%-30%，天然密度1.3-1.9g·cm-3。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種纖維增強(qiáng)型工業(yè)廢渣基固化劑，涉及固化劑技術(shù)領(lǐng)域，按重量百分比計(jì)，其包括以下成分：粉煤灰5%?12%、高爐礦渣4%?7%、鋼渣粉2%?5%、水玻璃3%?8%、棕櫚纖維0.2%?0.6%。本發(fā)明還提供所述纖維增強(qiáng)型工業(yè)廢渣基固化劑的制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明利用工業(yè)廢渣（粉煤灰、鋼渣粉等按一定比例混合），通過堿（水玻璃）激發(fā)反應(yīng)，改良軟弱土物理力學(xué)特性，同時(shí)在混合土中摻入一定量、一定長度的植物纖維（棕櫚纖維），能夠增強(qiáng)土壤的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度和劈裂抗拉強(qiáng)度。

技術(shù)研發(fā)人員：李敏,張亞梅,陳剛,嚴(yán)里特,何義,張波,范小葉,陳立,夏安豪
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中建八局第三建設(shè)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6