一種泥漿絮凝體固結劑及應用的製作方法

2023-07-05 00:05:31

本發明涉及建築材料領域，具體涉及一種泥漿絮凝體固結劑及其應用。
背景技術：
：隨著城市地下空間的開發，產生了大量的工程廢棄泥漿。目前廢棄泥漿的處置方式基本上是先用槽罐車駁運至碼頭，再用拖船外運至周邊地區低洼處傾倒。由於運距遠，處置成本和運輸能耗相當高。這種將泥漿當作垃圾處理的方式只是將汙染進行了轉移，而沒有發現泥漿本身的再利用價值。而更嚴重的是屢屢出現將泥漿亂排、偷排的非法處置行為。在泥漿中摻加絮凝劑並進行攪拌，可將泥漿分離成上清水和絮凝體(底泥)。上清水滿足二級排放要求，可在工地循環使用。而絮凝體的含水量較高(一般為50％左右)，由於附著水的滴漏，難以外運處置。而一些壓濾設備如真空過濾機、離心機、帶式壓濾機等由於佔地面積大、效率低，不能適應工地現場高排放量泥漿的處置要求。技術實現要素：本發明所要解決的技術問題在於提供一種可將含水量較高的絮凝體轉化為方便轉運的幹化泥的泥漿絮凝體固結劑。其所要解決的技術問題可以通過以下技術方案來實施。一種泥漿絮凝體固結劑，其特點為，該固結劑為加氣混凝土尾渣、水泥、生石灰、礦粉和脫硫石膏的混合物，按100份重量計，所述加氣混凝土尾渣的含量為50～77.5份，水泥的含量為10～20份，生石灰的含量為5～15份，礦粉的含量為5～15份，脫硫石膏的含量為2.5～10份。作為本技術方案的優選實施例，按100份重量計，所述加氣混凝土尾渣的含量為57.5份，水泥的含量為15份，生石灰的含量為15份，礦粉的含量為10份，脫硫石膏的含量為2.5份。作為本技術方案的進一步改進，所述加氣混凝土尾渣由加氣混凝土砌塊的邊角料和廢品，經破碎至粒徑小於5mm後製得。本發明所要解決的另一技術問題在於提供一種上述泥漿絮凝體固結劑的應用。該應用可以通過以下技術方案來實施。一種前述泥漿絮凝體固結劑的應用，其特點為，將所述固結劑按10％重量百分比的摻量，採用外摻法摻入泥漿絮凝體，進行充分攪拌後用於工程回填。作為本應用方法的細化，所述泥漿絮凝體由建築工程施工產生的廢棄泥漿，經摻加絮凝劑靜置，抽取上清水後殘留沉澱而成。作為該技術方案的進一步改進，所述靜置的時間為2分鐘。採用上述技術方案的泥漿絮凝體固結劑，提供了一種泥漿減量化處置的產品和方法，通過化學固化、物理吸水的方法，可快速降低泥漿絮凝體的附著水含量，處理後的幹化泥在外運過程中不滴漏，可用於工程回填。具體實施方式下面通過具體的實施方式對本發明做進一步的詳細說明。本發明提供了一種泥漿絮凝體固結劑，以加氣混凝土尾渣、水泥、生石灰、礦粉、脫硫石膏為原料按比例混合均化製得，按照10％的摻量(外摻法)，將固結劑摻入泥漿絮凝體進行充分攪拌後，通過物理吸水和化學反應，可在2小時內將泥漿絮凝體的含水率從50％降低至35％-40％，幹化泥在外運過程中不滴漏，可用於工程回填。本發明充分利用了工業廢棄物，有效降低工程廢棄泥漿的含水率，減少汙染，降低成本。本發明以加氣混凝土尾渣、水泥、生石灰、礦粉、脫硫石膏為原料，加氣混凝土尾渣具有多孔性的結構，物理吸水能力較強，水泥、生石灰也吸附絮凝體中的游離水，水化產生ca(oh)2，脫硫石膏提供so42-，可激發礦粉水化反應產生鈣釩石晶體，將絮凝體中的游離水轉化為高結晶水，進一步降低絮凝體的游離水含量。可用下列方程式表示：cao+h2o→ca(oh)2kal(so4)2+12h2o→kal(so4)2·12h2oxca(oh)2+sio2+(n-1)h2o→xcao·sio2·nh2oxca(oh)2+al2o3+mh2o→xcao·al2o3·nh2o3ca(oh)2+al2o3+2sio2+mh2o→3cao·al2o3·2sio2·nh2o3cao·al2o3·6h2o+ca(oh)2+6h2o→4cao·al2o3·13h2o4cao·al2o3·13h2o+3(caso4·2h2o)+14h2o＝3cao·al2o3·3caso4·32h2o+ca(oh)2本發明用的泥漿為上海北橫通道盾構掘進過程中產生的廢棄泥漿，泥漿性能見下表1所示。表1本發明用的加氣混凝土尾渣取自上海阜阜建材有限公司，其化學性能見下表2所示。表2sio2al2o3caofe2o3mgok2ona2oso3p2o5mnocl66.254.8520.301.782.591.641.410.7760.1820.07380本發明用的礦粉是上海寶田新型建材公司生產的s95礦粉，其化學成分見表3所示。表3sio2al2o3caofe2o3tio2k2omgona2oso3sromno29.5814.2244.040.270.570.288.000.202.340.120.23本發明用的水泥是北京興發水泥廠生產的p.i42.5基準水泥，化學成分見下表4所示。表4sio2al2o3fe2o3caomgoso3na2olossf-caoc3sc3a21.084.552.7062.682.052.900.532.940.7753.016.68本發明用的生石灰、無水硫酸鋁鉀、陰離子聚丙烯醯胺(apam)採用化學純樣品。以下參照實施例，對本發明作進一步的說明。但應當認為，實施例僅是說明性，而不應對本發明的保護範圍起限制作用。實施例1：取陰離子聚丙烯醯胺(apam)，分子量1800萬，使用時均配置成濃度0.1％的溶液。取泥漿100g，加入陰離子聚丙烯醯胺(apam)，攪拌時間為30-40s，攪拌速度在350r/min。試驗結果見表5。表5由表5試驗結果，加入apam的廢棄泥漿在攪拌過程中能夠看見明顯地絮團，攪拌結束後固液相立即分離，上清水明顯。抽取上清水，測得絮凝體的含水率為50.3％。實施例2：取100g泥漿絮凝體，分別加入4g水泥，4.5g加氣混凝土尾渣，0.5g脫硫石膏，3g生石灰，改變礦粉的不同摻量(1g、2g、3g)，研究礦粉對固結效果的作用，見下表6所示。表6從表6可知，礦粉的較優摻量為2g，含水率降低幅度最大，2h後含水率降低至38.6％。實施例3：取100g泥漿絮凝體，分別加入4g水泥，4.5g加氣混凝土尾渣，2g礦粉，3g生石灰，研究脫硫石膏的不同摻量(0、0.5g、1g、2g、3g)對固結效果的作用，見表7所示。表7從表7可知，脫硫石膏的較優摻量為1g，含水率降低幅度最大，2h後含水率降低至38.6％。實施例4：取100g泥漿絮凝體，分別加入4g水泥，2g礦粉，1g脫硫石膏，3g生石灰，探究加氣混凝土尾渣的不同摻量(4.5g、6g、8g)對固結效果的作用，見表8所示。表8由表8可知，加氣混凝土尾渣的較優摻混量為8g，含水率降低幅度最大，2h後含水率降低至38.2％。實施例5：取100g泥漿絮凝體，分別加入8g加氣混凝土尾渣，2g礦粉，1g脫硫石膏，3g生石灰，探究水泥的不同摻量(2g、3g、4g)對固結效果的作用，見表9所示。表9由表9可知，水泥的較優摻混量為3g，含水率降低幅度最大，2h後含水率降低至37.8％。實施例6：取100g泥漿絮凝體，分別加入3g水泥，8g加氣混凝土尾渣，2g礦粉，1g脫硫石膏，探究生石灰不同摻量(2g、3g、5g)對固結效果的作用，見表10所示。表10由表10可知，生石灰的較優摻混量為2g，即可使2h後含水率降低至37.6％。實施例7:取泥漿絮凝體200g，摻入20g固結劑。固結劑由加氣混凝土尾渣、水泥、生石灰、礦粉、脫硫石膏等原料組成，其中水泥、生石灰、礦粉、脫硫石膏的用量，採用正交試驗設計，見表11。表11按照表11所示的4因素3水平正交表l9(34)，共進行9組試驗。20g固結劑中，除水泥、生石灰、礦粉、脫硫石膏以外的不足部分，由加氣混凝土尾渣補充。配料及絮凝體2h含水率見表12。表12從表12可知，泥漿絮凝體最佳組合為礦粉2g、脫硫石膏0.5g、水泥3g、生石灰3g、加氣混凝土尾渣11.5g。按100份重量計，加氣混凝土尾渣的含量為57.5份，水泥的含量為15份，生石灰的含量為15份，礦粉的含量為10份，脫硫石膏的含量為2.5份。以上所述為本發明的較佳實施例而已，但本發明不應該局限於這些實施例所公開的內容。所以凡是不脫離本發明所公開的原理下完成的等效或修改，都落入本發明保護的範圍。當前第1頁12