[发明专利]疏浚淤泥脱水固化钙镁基复合材料及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种疏浚淤泥脱水固化钙镁基复合材料及其制备方法与应用，能够有效解决疏浚淤泥高含水率、低承载力、低抗压抗剪强度等难题，使淤泥经处理有具备良好的物理力学性能。本发明所提供的疏浚淤泥脱水固化钙镁基复合材料，以干粉计，包括以下组分：树脂SAP：0.25～1wt.％，水泥：6～12wt.％，重烧MgO：6～15wt.％，磷酸镁：8～22wt.％，偏高岭土：6～18wt.％，活性MgO：6～15wt.％，氯化镁：10～25wt.％，生石灰：2～4wt.％，硅酸钠：3～8wt.％，氢氧化钠：3～6wt.％，矿渣粉：15～40wt.％，粉煤灰：10～30wt.％。

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种疏浚淤泥脱水固化钙镁基复合材料及其制备方法与应用。

技术背景

在我国内陆湖泊、港口巷道和江河底泥疏浚清淤过程中，不可避免地会产生大量高含水率(甚至高达200-300％)、具有一定污染周边环境风险的疏浚淤泥。这些淤泥通常粘粒含量大、含水率高、抗剪强度低、承载力差、散发恶臭味，长期无需堆放不但占用大量耕地、污染陆域环境，并且难以直接用作工程填料。因此，疏浚淤泥脱水固化协同处置问题，是我国高度重视环境保护大背景下亟待解决的棘手难题。

现阶段工程废弃泥浆，一般采用陆地堆填或远海抛弃等处理方式，由于污染环境、运输泄露风险高等缺点而具有逐渐被放弃使用的可能，若不经妥善处置将不可避免的占用短缺土地资源和污染生态环境。采用固化稳定化处理方法，即向淤泥中添加固化材料，有效改善淤泥的强度、变形和渗透性等工程特性，把废弃疏浚淤泥转化为满足工程标准、可再生利用、低污染甚至无污染的土工填料。固化处理后改性淤泥可作为填方材料，应用于道路路基填料、造陆填料等领域，符合我国可持续发展和固废资源再生利用理念。

淤泥固化处置时所使用固化材料种类繁多，主要包含：石灰、水泥、钢渣、粉煤灰等传统材料，但由于疏浚淤泥具备含水率高、有机质含量高、粘粒含量高等显著特点，传统固化材料在处理疏浚此类淤泥时通常减水和加固效果不甚理想，甚至固化剂掺量过大导致处理成本偏高。以上材料配比种类单一，不能利用多种材料混掺和镁基复合材料的优势。因此，研发适合于高含水率疏浚淤泥的经济高效的脱水固化钙镁基复合材料，替代或部分替代水泥、石灰等高排放高能耗材料，具有较高的工程意义和现实价值。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种疏浚淤泥脱水固化钙镁基复合材料及其制备方法与应用，具有脱水性能卓越、固化效果良好、生态环保、成本合理等优点，能够有效解决疏浚淤泥高含水率、低承载力、低抗压抗剪强度等难题，使淤泥经处理有具备良好的物理力学性能。

本发明为了实现上述目的，采用了以下方案：

<复合材料>

本发明提供一种疏浚淤泥脱水固化钙镁基复合材料，其特征在于，以干粉计，包括以下组分：树脂SAP：0.25～1wt.％，水泥：6～12wt.％，重烧MgO：6～15wt.％，磷酸镁：8～22wt.％，偏高岭土：6～18wt.％，活性MgO：6～15wt.％，氯化镁：10～25wt.％，生石灰：2～4wt.％，硅酸钠：3～8wt.％，氢氧化钠：3～6wt.％，矿渣粉：15～40wt.％，粉煤灰：10～30wt.％，各组分百分比之和为100。

优先地，本发明提供的疏浚淤泥脱水固化钙镁基复合材料还可以具有以下特征：活性氧化镁为高活性MgO，且MgO含量≥92wt.％。

优选地，本发明提供的疏浚淤泥脱水固化钙镁基复合材料还可以具有以下特征：重烧氧化镁为低活性MgO，灼烧温度>1200℃，且MgO含量≥94wt.％。

优选地，本发明提供的疏浚淤泥脱水固化钙镁基复合材料还可以具有以下特征：氯化镁为分析纯，且MgCl₂·6H₂O含量≥98wt.％。