專(zhuān)利名稱(chēng)：：基于聚丙烯乙酰胺的廢泥漿固化處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種廢泥漿固化處理方法，適用于巖土工程施工(如灌注樁鉆孔等)中產(chǎn)生的廢泥漿，以及水利工程施工中產(chǎn)生的疏浚淤泥的固化處理，屬于土木工程建筑材料
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：巖土工程施工中(如灌注樁鉆孔等)中產(chǎn)生的廢泥漿，以及水利工程施工中產(chǎn)生的疏浚淤泥，是一種性質(zhì)很差的軟土，若廢泥漿池長(zhǎng)期閑置，會(huì)占用寶貴的土地資源，且在自然狀態(tài)下難以降解，給周?chē)h(huán)境造成污染。如要將其轉(zhuǎn)化為可利用材料，則必須通過(guò)一定的處理來(lái)改良其高含水率、低強(qiáng)度的性質(zhì)。而且我國(guó)正在進(jìn)行大規(guī)模的工程建設(shè)，如公路建設(shè)、港口建設(shè)、堤岸修筑或加固、建筑填方等和燒制磚瓦等都需要大量的土工材料，用土一般通過(guò)開(kāi)挖耕地、河床采砂、開(kāi)山采石等方法獲得。但大規(guī)模的挖土采砂，會(huì)引起河床沖刷、水土流失和農(nóng)田減少等不利影響。因此，將廢泥漿進(jìn)行有效固化處理，就地填埋復(fù)耕或用作建筑材料，代表著廢泥漿處理的方向，不但解決了廢泥漿堆放、拋填占用土地和環(huán)境污染等問(wèn)題，而且可以達(dá)到廢泥漿處置和資源化利用的目的。對(duì)廢泥漿的固化處理，目前普遍采用水泥、石灰等作為固化劑。3由于廢泥漿含水量高，固態(tài)無(wú)機(jī)顆粒含量低，固化處理所形成的強(qiáng)度和封閉、穩(wěn)定效果主要依靠固化材料本身形成的水化產(chǎn)物產(chǎn)生，因此，要使固化泥漿滿足力學(xué)性質(zhì)和化學(xué)穩(wěn)定性兩方面的要求，必須摻入大量的固化材料，造成了固化處理成本高的現(xiàn)狀，影響了這一技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。本發(fā)明通過(guò)先在廢泥漿中摻入聚丙烯乙酰胺進(jìn)行脫水，然后在普通水泥中添加細(xì)砂、脫硫廢石膏、生石灰和粉煤灰等材料，研制了一種復(fù)合型泥漿固化劑。在摻入水泥的同時(shí)加入部分粗顆粒材料(細(xì)砂或粉煤灰)來(lái)改善廢泥漿的物質(zhì)組成，可以相對(duì)地減少粘粒含量，改善顆粒級(jí)配，使得原來(lái)是"粘土，基質(zhì)"結(jié)構(gòu)向"粒狀'骨架"結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。另外，粉煤灰為人工火山灰質(zhì)材料，其主要成分為硅質(zhì)(Si02)或鋁硅質(zhì)(A1203、Si02Al203)，物質(zhì)本身不具有或只有很弱的膠凝性能，但在水的作用下，受到生石灰的堿性激發(fā)或廢石膏的硫酸鹽激發(fā)，會(huì)生成新的水化產(chǎn)物，使欲固結(jié)的廢泥漿體硬化。該固化處理方法大大提高了廢泥槳的固化效果，減少了水泥用量，降低了成本，并可在較低的溫度下正常凝結(jié)硬化，具有水穩(wěn)定性能好、溶出物少的特性。除此之外，在水泥中摻入粉煤灰和脫硫廢石膏等工業(yè)廢料，減少了環(huán)境污染，促進(jìn)了廢料的循環(huán)利用，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種能應(yīng)用于實(shí)際廢泥漿處理處置的高性能、價(jià)格低廉的固化處理方法。這種廢泥漿固化處理方法在水泥中摻入了粉煤灰和脫硫廢石膏等工業(yè)廢料，減少了環(huán)境污染，達(dá)到廢泥漿處置和資源化利用的目的。本發(fā)明所述廢泥漿固化處理方法，由脫水和固化兩個(gè)步驟組成。其中第一步驟加入的脫水材料聚丙烯乙酰胺質(zhì)量比為0.8%1.2%;第二步驟固化劑中水泥質(zhì)量比為27%~32%，細(xì)砂質(zhì)量比35%40%，生石灰質(zhì)量比3°/。5%，粉煤灰質(zhì)量比8%10%，脫硫廢石膏質(zhì)量比12%16%。本發(fā)明所述的廢泥漿固化方法，第一步驟所采用的脫水材料聚丙烯乙酰胺為白色結(jié)晶粉末。本發(fā)明所述的廢泥漿固化方法，第二步驟所采用的水泥為標(biāo)號(hào)425的普通硅酸鹽水泥。本發(fā)明所述的廢泥漿固化方法，第二步驟所采用的細(xì)砂為細(xì)度模數(shù)2.0的砂。本發(fā)明所述的廢泥漿固化方法，第二步驟所采用的石灰為生石灰粉，CaO含量為90X，細(xì)度300目。本發(fā)明所述的廢泥漿固化方法，第二步驟所采用的粉煤灰為燃煤發(fā)電廠排出的一種人工火山灰質(zhì)材料，細(xì)度400目。本發(fā)明所述的廢泥漿固化方法，第二步驟所采用的石膏為發(fā)電廠脫硫廢石膏，其中三氧化硫>40%，含水率<10%，細(xì)度200目。本發(fā)明的有益效果這種高性能廢泥漿固化處理方法，僅需要事先加入聚丙烯乙酰胺脫去部分水，然后根據(jù)脫水后廢泥漿的含水量按比例添加水泥、細(xì)砂、生石灰、粉煤灰和脫硫廢石膏，并攪拌均勻即可。泥漿固化體的強(qiáng)度可以通過(guò)調(diào)節(jié)固化劑的摻入比來(lái)實(shí)現(xiàn)。該固化處理方法大大提高了廢泥漿的固化效果，降低了經(jīng)濟(jì)成本，不但解決了廢泥漿堆放、拋填占用土地和環(huán)境污染等問(wèn)題，而且可以達(dá)到廢泥漿處置和資源化利用的目的。具體實(shí)施例方式實(shí)施例1采用砂漿試驗(yàn)常規(guī)尺寸，試樣尺寸為70.7mmX70.7mmX70.7mm。待固化處理的泥漿為溫州市某工地鉆孔灌注樁廢泥槳，含水率為190%，密度為1300kg/m3。先將廢泥漿進(jìn)行脫水處理，然后將固化劑與泥漿拌和均勻后注入試模中，手工插搗，使泥漿面高于試模35mm，提起試模的一端振動(dòng)510次，再提起試模的另一端振動(dòng)510次，刮平表面。試塊成型后在室溫2(TC下養(yǎng)護(hù)24h脫模，放入標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù)。至7天齡期測(cè)定泥槳固化體的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度。所采用的脫水材料聚丙烯乙酰胺為白色結(jié)晶粉末。固化劑配制原料為所采用的水泥為標(biāo)號(hào)425的普通硅酸鹽水泥；所采用的石灰為生石灰粉，CaO含量為90%,細(xì)度300目；所采用的細(xì)砂為細(xì)度模數(shù)2.0的砂；所采用的粉煤灰為燃煤發(fā)電廠排出的一種人工火山灰質(zhì)材料，細(xì)度400目；所采用的石膏為發(fā)電廠脫硫廢石膏，其中三氧化硫>40%，含水率<10%，細(xì)度200目。廢泥漿脫水過(guò)程組分配方見(jiàn)表1;固化劑試配過(guò)程的組分配方見(jiàn)表24，每組配方所需固化的廢泥漿均為500ml，事先摻入的脫水材料聚丙烯乙酰胺均為l.Og。配制過(guò)程中各種材料允許偏差見(jiàn)表5。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表5各種材料計(jì)量允許偏差<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>由以上各實(shí)例可見(jiàn)，隨著聚丙烯乙酰胺的摻入量增加，脫水量增加，但當(dāng)聚丙烯乙酰胺摻量大于1.0g時(shí)，脫水量提高不明顯。僅以水泥作為固化劑時(shí)，當(dāng)其摻量為40g時(shí)，廢泥漿難以固化成型，不能滿足運(yùn)輸要求和資源化利用的目的。對(duì)于復(fù)合型固化劑，隨著水泥摻入比的增加，強(qiáng)度增加，廢泥漿的終凝時(shí)間縮短。由以上試驗(yàn)結(jié)果可見(jiàn)，采用水泥20g，細(xì)砂25g，生石灰2.5g，脫硫廢石膏10g，粉煤灰5g的復(fù)合固化劑配方與水泥55g(滿足廢泥槳填埋要求的最小水泥摻量)的固化劑配方的強(qiáng)度(7天齡期)持平，廢泥槳終凝時(shí)間縮短約10%，滿足工程填埋要求的同時(shí)并可節(jié)約工程造價(jià)20%。權(quán)利要求1、一種廢泥漿固化處理方法，其特征在于該方法分兩個(gè)步驟第一步先加入重量比1％的聚丙烯乙酰胺進(jìn)行脫水；第二步添加固化劑對(duì)脫水后的泥漿進(jìn)行固化。該固化劑由水泥、細(xì)砂、石灰、廢石膏、粉煤灰按重量比20∶25∶2.5∶10∶5組成。2、如權(quán)利要求1所述的廢泥漿固化處理方法，其特征在于脫水材料聚丙烯乙酰胺為白色結(jié)晶粉末。3、如權(quán)利要求1所述的廢泥漿固化處理方法，其特征在于固化劑中水泥為標(biāo)號(hào)425的普通硅酸鹽水泥。4、如權(quán)利要求1所述的廢泥漿固化處理方法，其特征在于固化劑中細(xì)砂為細(xì)度模數(shù)2.0的砂。5、如權(quán)利要求1所述的廢泥漿固化處理方法，其特征在于固化劑中石灰為生石灰粉，CaO含量為90X，細(xì)度300目。6、如權(quán)利要求1所述的廢泥漿固化處理方法，其特征在于固化劑中粉煤灰為燃煤發(fā)電廠排出的一種人工火山灰質(zhì)材料，細(xì)度400目。7、如權(quán)利要求1所述的廢泥漿固化處理方法，其特征在于固化劑中脫硫廢石膏是發(fā)電廠煙氣脫硫的副產(chǎn)品，其中三氧化硫〉40%，含水率<10%，細(xì)度200目。全文摘要本發(fā)明涉及的是一種對(duì)巖土工程施工(如灌注樁鉆孔等)中產(chǎn)生的廢泥漿，以及水利工程施工中產(chǎn)生的疏浚淤泥進(jìn)行固化處理所采用的復(fù)合型泥漿固化處理方法。本發(fā)明采用先在廢泥漿中加入聚丙烯乙酰胺進(jìn)行脫水，然后以水泥為基質(zhì)，按一定配比添加石灰、細(xì)砂、粉煤灰和工業(yè)廢石膏等，混合均勻而制成一種復(fù)合型固化材料。本發(fā)明大大提高了廢泥漿的固化效果，降低了經(jīng)濟(jì)成本，并可在較低的溫度下正常凝結(jié)硬化，具有水穩(wěn)定性能好、溶出物少的特性。不但解決了廢泥漿堆放、拋填占用土地和環(huán)境污染等問(wèn)題，而且可以達(dá)到廢泥漿處置和資源化利用的目的，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。文檔編號(hào)C02F11/00GK101602567SQ20091015790公開(kāi)日2009年12月16日申請(qǐng)日期2009年7月16日優(yōu)先權(quán)日2009年7月16日發(fā)明者丁光亞,孫林柱,軍王,蔡袁強(qiáng)申請(qǐng)人:軍王