[发明专利]一种用于吹沙造岛的水硬性粉体材料

说明书

本发明公开了一种用于吹沙造岛的水硬性粉体材料，包括陶瓷研磨污泥微粉末以及超细钢渣微粉末，两者按照质量比4:1～20:1混合。本发明的有益效果：本发明利用水化反应时间可控的陶瓷研磨污泥+超细钢渣微粉末混合物，在表面活性剂促使泥沙中水分泌出、泥沙颗粒紧密结合之后再发生水化反应，将泥沙颗粒胶结成为一个均匀结构的整体，使吹沙造地得到的地基有较高的承载力。利用超细钢渣微粉末激活陶瓷研磨污泥微粉末水化活性，取代水化反应过快难以控制的水泥，不但降低了材料成本，保证了施工质量，也使得过去无法作为混凝土材料利用的陶瓷研磨污泥废弃物能够作为混凝土材料加以利用。

技术领域

本发明涉及吹沙造岛技术领域，尤其涉及一种用于吹沙造岛的水硬性粉体材料。

背景技术

本部分中的陈述仅仅提供了与本发明公开的内容有关的背景信息，且可能不构成现有技术。

随着海洋工程的开展，吹沙造地规模逐步扩大，原有的依靠泥沙自然沉降形成陆地之后再开始建设的施工工艺已经无法满足对施工速度的要求。在滩涂上一次投入数十台大型挖机将抽吸上来的泥沙与石灰、水泥、高炉矿渣粉末拌和压实的施工技术成了现在加快泥沙固结，尽快形成地基承载力的主要方法。

现有吹沙造地施工技术，主要以大型疏浚船舶将港湾泥沙、海沙抽吸吹填到滩涂上通过水分的自然析出带动泥沙沉降形成地基承载力。需要数月甚至数年才能得到稳定的地基承载力。为了提高地基的承载力，尽快得到需要的基础强度，常常利用大型挖机在滩涂上将粉煤灰、石灰、水泥、高炉矿粉末等具有水化反应能力的粉体材料与泥沙混合压实。利用挖机现场拌远远不能满足吹沙造地的工期要求。不但需要投入的设备多，施工时间长，工程质量也难以控制。

同时还受到施工地形条件、天气因素的限制，挖机必须逐步推进，防止自身陷入泥泞之中。刚刚吹填上来的泥沙含水量极高，需要等待水分自然离析，泥沙沉降到一定程度结块有了强度才能采用挖机拌和上述粉体材料。如果挖机拌和时出现漏挖或是没有将结块的泥沙打散，就有可能出现拌和不均匀，导致今后出现地基不均匀沉降。拌和时泥沙水分含量过高时，虽然容易拌和，但是水泥、石灰等材料水化反应速度快，有可能出现水硬性材料的水化反应大部分已经完成，而含水量依然过高，这些水化材料微颗粒还无法与泥沙颗粒靠近在一起产生胶结就已经完成水化反应，依然以独立颗粒存在于泥沙之中。

上述施工方法主要问题是挖机需要等待吹填上来的泥沙自然沉降一段时间，地基有了承载力之后才能进入现场施工。挖机的拌和效率难以提高，只能是大量投入挖机同时作业。而且拌和质量受人为因素影响大，有可能出现地基的不均匀沉降。同时水泥水化反应时间短，在泥沙沉降之前就完成水化凝固，无法起到胶结作用，而且成本较高。

陶瓷研磨污泥主要成分为陶瓷地板砖在抛光打磨时产生的陶瓷微粉以及抛光研磨材料碳化硅，陶瓷微粉的主要化学成分与陶瓷地板砖相同，为二氧化硅。由于在抛光过程中产生的二氧化硅微颗粒比表面积大，表面能量高，具有一定的水化反应能力。陶瓷生产工艺业每年产生上千万吨陶瓷研磨污泥，其含有的碳化硅粉末在烧结时会导致瓷砖产生变形膨胀，因此无法作为陶瓷原料再生利用，只能填埋处理。

故现有技术有待改进和发展。

发明内容

本发明要解决的问题就是利用表面活性剂加速泥沙泌水沉降，在泵送泥沙过程中加入水化反应速度可控的陶瓷研磨污泥微粉末+超细钢渣微粉末混合物，在泥沙泌水沉降之后开始水化反应将泥沙胶结成为一个整体形成地基承载力。取消现场挖机拌和施工工艺，极大提高施工速度，降低施工成本，保证施工质量。

本发明的技术解决方案是：一种用于吹沙造岛的水硬性粉体材料，包括陶瓷研磨污泥微粉末以及超细钢渣微粉末，两者按照质量比4:1～20:1混合。

还包括为阳离子型高分子材料的表面活性剂。阳离子型高分子材料可以是十六烷基三甲基溴化铵，双十二烷基二甲基溴化铵，十二烷基三甲基氯化铵等。

所述陶瓷研磨污泥微粉末以及超细钢渣微粉末混合物与管道压送泥沙的混合比例为泥沙干重的5～20％。