[发明专利]利用矿渣及火山灰反应的土壤固化剂组合物及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用软底土用物性改善剂的软底土用土壤固化剂组合物及其制造方法，更具体地，涉及利用选自由非晶形高炉灰微粉、排气脱硫过程中产生的脱硫石膏粉末、有烟碳或使用石油焦作为燃料的综合供热供电发电厂的燃料焚烧时产生的氧化钙（CaO）的含量为40%以上的飞灰膨胀剂（高钙膨胀剂）、副产烧石灰及造纸污泥焚烧材料组成的组中的至少3种以上的混合物，利用矿渣及火山灰反应制造的软底土改良用土壤固化剂组合物及其制造方法。

背景技术

通常，由于底土状态脆弱而导致施工延误时，以往一直沿用将底土内部进行化学固结的底土改良方法，用于此的软底土用物性改善剂初期主要使用粘土泥浆，之后使用火山灰砂浆、石灰、水泥砂浆等，现在使用多样的化学软底土用物性改善剂。

但是这种以往用作软底土用物性改善剂的现有的水泥砂浆类混悬液如图1所示，即使提高注入压也无法渗透到微细间隙，为此，多使用施工性及施工效果优异的碱类注入剂，注入时由于碱引起地下水污染及渗出水等环境污染，在1974年之后除了紧急情况之外被禁止使用。

因此，现在使用通过氯化钙及乳酸盐等溶液和水玻璃类混合的生成硅酸凝胶的固结方法，但是面临溶脱（leaching）等问题。

发明内容

发明目的

因此，为了解决上述问题，本发明的目的在于提供如前所述的使用多种工业副产物及工业废弃物的，制造单价低廉、品质优秀的，使用与表层混合处理工序、深层混合处理工序（机械搅拌方式、高压喷射搅拌方式）及药液注入工序的，利用矿渣及火山灰反应的软底土改良用土壤固化剂组合物及其制造方法。

技术方案

根据本发明的利用矿渣及火山灰反应的软底土改良用土壤固化剂组合物，由高炉灰微粉45-65重量%、综合供热供电发电厂燃料焚烧时产生的氧化钙（CaO）含量40%以上的飞灰（高钙膨胀剂）10-40重量%、氧化钙（CaO）含量为50%以上且硫酸化物的含量为10%以上的脱硫石膏5-30重量%及氧化钙（CaO）的含量为50%以上的副产烧石灰1.5-10重量%混合而得。

此外，根据本发明的高炉灰微粉的粉末度为4,000cm²/g-10,000cm²/g。

此外，根据本发明的利用矿渣及火山灰反应的软底土改良用土壤固化剂组合物的制造方法包括：

制钢工序中产生的废弃物排气脱硫过程中产生的脱硫石膏和球混合加入到球磨机或管磨机中进行粉碎的粉碎步骤；

将上述粉碎的脱硫石膏投入到分级机中根据粒子大小进行分离的分级步骤；及

将经过粉碎及分级步骤精制的氧化钙（CaO）含量为50重量%以上且硫酸化物的含量为10重量%以上的脱硫石膏5-30重量%与高炉灰微粉45-65重量%、综合供热供电发电厂的燃料焚烧时产生的氧化钙（CaO）的含量为40%以上的飞灰（高钙膨胀剂）10-40重量%以及氧化钙（CaO）含量为50重量%以上的副产烧石灰1.5-10重量%混合的混合步骤而制造软底土改良用土壤固化剂，且所述软底土改良用土壤固化剂通过硫酸盐刺激的火山灰反应和潜在的水硬性反应而硬化。

有益效果

如上所述，根据本发明的利用矿渣及火山灰反应的软底土改良用土壤固化剂组合物相比以往的水泥类软底土改良用固化剂，降低了碱度，抑制了强碱引起的2次环境污染问题的发生。

此外，高炉灰微粉诱导排气脱硫过程中产生的脱硫石膏的硫酸盐刺激及火山灰反应，生成大量的水和生成物，能够制造形成致密结构的硬化体，相比水泥及水玻璃固化剂，与试料土中存在的有机物及微粉之间的亲和力高，能够少受强度低下的影响。随着材龄增加能够预期更加优异的强度增进效果。

此外，在技术层面上即使不添加水泥及水玻璃等也能诱导硬化反应，属于亲环境无机结合剂制造技术。

此外，软底土改良用固化剂的制造技术中能够将天然资源的使用最少化，预期能够作为零排放（zero-emission）概念的建筑材料。

附图说明

图1是使用以往的水泥类软底土改良用固化剂的混合土的电子显微镜照片。

图2是根据本发明的利用矿渣及火山灰反应的软底土改良用土壤固化剂组合物的制造方法的流程图。

图3是使用根据本发明的利用矿渣及火山灰反应的软底土改良用土壤固化剂组合物的混合土的电子显微镜照片。

图4是根据本发明的利用矿渣及火山灰反应的软底土改良用土壤固化剂组合物的鱼毒性实验实施前的试验体的浸渍过程的示意图。