[发明专利]普适型岩土固化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种固化剂，特别是涉及一种普适型岩土固化剂及其制备方法。

技术背景

当前工业废弃颗粒物给环境、生态、社会带来一系列问题，严重阻碍了两型社会的发展。在工程上，许多地区修筑道路及建造房屋所需要的砂石建筑材料资源匮乏，导致建筑成本异常升高。城市拆迁旧建筑物和建造新建筑物产生的大量建筑废渣，也严重地影响着城市发展和环境。若能有效地将这些废弃物利用，使之变成资源，将会给社会带来巨大的财富。

现有技术的缺陷是：建筑废渣利用需先分选并冲洗，成本高，形成二次污染；许多工业废弃物如碱渣、轻烧粉尘，尚未有效解决膨胀问题：充填采矿法中的利用尾矿充填胶凝材料制备的尾矿充填料浆技术经济性尚不能令采矿企业满意；工业开采的各种金属、非金属尾矿选矿后产生的尾矿，因用水泥难以将其固化，即使一些固化剂能够固化但固化块体难以满足各种工程用途没计的需要。针对上述情况进行的固化的对象分析指出，自然界中的沙土是岩石在外力地质作用下风化的产物，由于地壳岩石中的矿物的化学组成及物理机械性质不同，产生了不同土质、沙质的沙土；采矿并选矿产生的尾矿是岩石在机械力作用下形成的不同化学组成的粒径细小的沙土。基于这种认识，发明了该项PCSB固化技术。

现有岩土固化剂常用的原料有：氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、三氧化硫、氧化镁、三氧化二铁，这六种原料的每种在固化剂中的用量和常用配比量，本领域普通技术人员已经知晓，属于无需要再提供具体用量，就能使用的固化剂原料。

发明内容

本发明的目在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种固化岩土质量好、成本低的普适型岩土固化剂，亦可称PCSB岩土固化剂，其中PCSB(Poly ChemSoilBinder)。其以岩石自然风化和人工选矿形成的沙土为固化对象，研究一种适用于这类沙土固化的PCSB岩土固化技术，且固化的块体其技术性能和经济性，可满足各种用途的工程设计需要。本发明还提供该固化剂的制备方法。

为实现上述目的，本发明普适型岩土固化剂包括下列原料混合成的粉状混合物：氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、三氧化硫、氧化镁、三氧化二铁，其特别之处在于原料还包括粘性聚合物和具有火山灰活性的材料或者经煅烧遇水具有粘性的粉料，其中：粘性聚合物占粉状混合物总重量2-8％，具有火山灰活性的材料或者经煅烧遇水具有粘性的粉料占粉状混合物总重量5-20％；所述粉状混合物总重量为氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、三氧化硫、氧化镁、三氧化二铁的总重量或者为氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、三氧化硫、氧化镁、三氧化二铁和粘性聚合物及具有火山灰活性的材料或者经煅烧遇水具有粘性的粉料的总重量。所述氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、三氧化硫、氧化镁、三氧化二铁这六种原料配比可以在任何现有公开的岩土固化剂资料中的配比量，公开的固化剂资料中的原料品种数量可以少于这六种，也可以多于这六种，更可经与这六种品种数量相等，当然这些数据也可以是间接数据，如经过折算的数据。在这些公开数字中间的配比范围内更可以适用。根据原料特点，还可以在公开的范围内适当增加或者减少。公开这些数据的文献资料如：CN1019855554A(其中的原料品种与配比都直接可用)、CN101955331A(其中的烧碱量3-5重量份就可以直接适用)、CN1343641A、CN1218774(公开的锅炉底渣的成份比例范围)，CN101381194、CN101250041、CN1707028、CN1670313、CN1469015、CN1401853、CN1184838及《岩石力学与工程动态》2011年第2期“PCSB固化剂材料应用研究”等等，特别需要说明的是这些数据更可以是由本申请人和本申请人职员或者其它相关单位和人员公开的任何关于本发明PCSB岩土固化剂方面的资料。经试验证明：上述六种原料不论选用什么现有用量制成的固化剂都能满足使用要求。此岩土固化剂是一种浅灰色的含有聚合物的粉状混合物。大量试验和使用实例证明：这种岩土固化剂适用面较宽，可以广泛固化各种沙土及各种工业废弃颗粒物，效果较其他固化剂有更好的性价比。具有固化岩土质量好、成本低、适用面宽，性价比高的优点。所述具有火山灰活性的材料和经煅烧遇水具有粘性的粉料可以任意比例混合使用，混合使用时仍执行占粉状混合物总重量5-20％的总量。