[发明专利]一种用于盾构废弃泥浆环保处理的复合材料及其应用方法

说明书

本发明公开了一种用于盾构废弃泥浆环保处理的复合材料及应用方法。本发明的用于盾构废弃泥浆环保处理的复合材料由质量百分比分别为42‑90%的无机矿物材料、2‑20%的改性高分子聚合物、3‑35%的无机激发剂以及3‑20%的土壤调节剂组成。本发明的用于盾构废弃泥浆环保处理的复合材料按盾构废弃泥浆量的质量百分数0.2‑5%添加至含水质量百分数为50‑90%的盾构废弃泥浆中均匀混合分散，1‑5分钟后即快速固化，泥浆失去流动性并满足土方车运输要求；同时，盾构废弃泥浆在固化过程中得到改良，作为绿化工程种植土或公路路基填料实现再利用，具有突出的经济效益和社会效益。

技术领域

本发明属于盾构废弃泥浆环保处理技术领域，涉及一种用于盾构废弃泥浆环保处理的复合材料及应用方法。

背景技术

随着我国大规模基础设施，尤其是地下工程建设的持续展开，盾构作业施工已得到大规模的使用，现已成为许多大型跨海越江隧道工程之必需。盾构施工具有无需特殊土体改良、地质适应性强、开挖面稳定性高等优点。盾构施工过程中，通常需要采用泥浆来稳定泥水盾构开挖面，同时将土渣携带出地面。由于工程开挖土方量巨大，盾构施工产生的废弃泥浆量也非常大。盾构废弃泥浆呈强碱性，在自然状态下难以降解，若处置不当会造成周边地区土壤板结，土地盐碱化，植被大量破坏；废弃泥浆长期累积会渗透到地表下水层或随雨水外溢流入江河小溪，污染水源，直接或间接对动物、植物和人类健康产生危害。

现行的盾构废弃泥浆处理方式主要有两种，一是用槽罐车将施工现场的盾构废弃泥浆运到郊外晾晒场，让其自然干化。这种处理方需大量占用土地资源，费用高，效率低，槽罐车在运输途中也常因泥浆水漏洒在道路上而污染环境等。二是采用压滤、离心等泥水分离工艺对盾构废弃泥浆进行处理，这种处理方式也存在投资大、费用高、效率低等问题。

随着未来城市地下空间开发朝着“大规模、大空间”方向的发展，盾构施工产生的废弃泥浆量会继续增大，如果没有有效的处理方法，将对环境造成极其严重的污染。废弃泥浆的处理问题已成为制约盾构工程施工高效化、绿色化的瓶颈。因此，寻找更为绿色、环保、节能、经济的废弃泥浆处理方法成为当前盾构施工技术发展亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提出一种用于盾构废弃泥浆环保处理的复合材料及应用方法，解决盾构废弃泥浆的处理难题。采用本发明的复合材料可以使盾构废弃泥浆快速固化，满足土方车运输要求；泥浆固化处理的同时也进行了土壤改良，固化改良土可作为绿化工程种植土或公路路基填料使用，达到废物再利用的目的。

本发明采用如下技术方案：

本发明的一种用于盾构废弃泥浆环保处理的复合材料，其特征在于，该复合材料由质量百分比分别为42-90%的无机矿物材料、2-20%的改性高分子聚合物、3-35%的无机激发剂以及3-20%的土壤调节剂组成。

上述方案中，所述的一种用于盾构废弃泥浆环保处理的复合材料，其特征在于，所述的无机矿物材料为硅酸盐水泥、粉煤灰、矿渣粉、硅藻土、膨润土中的一种或一种以上的组合。

上述方案中，所述的一种用于盾构废弃泥浆环保处理的复合材料，其特征在于，所述的改性高分子聚合物为改性吸水性材料、改性N-乙烯基酰胺类聚合物、水溶性改性纤维素、改性木质素聚合物、改性萘磺酸盐甲醛缩合物中的一种或一种以上的组合。

上述方案中，所述的一种用于盾构废弃泥浆环保处理的复合材料，其特征在于，所述的无机激发剂为氧化钙、硫酸钙、氯化钙、碳酸钠、硫酸钠中的一种或一种以上的组合。

上述方案中，所述的一种用于盾构废弃泥浆环保处理的复合材料，其特征在于，所述的土壤调节剂为硫酸亚铁、硫酸氢钾、硫磺粉、硫酸氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢铵、磷石膏、硫酸铵、氯化铵、五氧化二磷、磷酸铵、多聚磷酸铵、硝酸铵、过磷酸钙、碳酸氢铵、硫酸钾中的一种或一种以上的组合。