[发明专利]基于固体废弃物和生物酶的土壤固化材料及制备方法

说明书

本发明涉及基于固体废弃物和生物酶的土壤固化材料及制备方法，土壤固化材料包括以下重量份的组分：再生骨料22‑35份、钢渣20‑30份、高钙粉煤灰16‑24份、生物酶5‑15份、无机吸附剂10‑18份、有机吸附剂8‑20份、工业废石膏25‑35份、激活剂20‑30份、柠檬酸钠1‑3份、熟石灰0.02‑0.2份。本发明采用再生骨料、钢渣、工业废石膏和高钙粉煤灰材料作为土壤固化材料的主体材料，降低固化材料的成本，同时，掺加生物酶用以实现土壤的高效固化，掺加无机吸附材料可有效吸附复合型污染土壤中的重金属离子和有机酸等，掺加有机吸附剂可有效吸附复合型污染土壤中的有机质。本发明通过优化配比制备的固化材料，可显著提高(污染)土壤的工程性能，且经济效应和环境效益显著。

技术领域

本发明涉及土壤固化材料技术领域，具体涉及基于固体废弃物和生物酶的土壤固化材料及制备方法。

背景技术

交通量的大幅度增加、车辆荷载的日益重型化对路基、路面材料性能提出更高要求，工程中普遍采用的筑路材料-土壤越来越不满足技术的要求，大面积现场开挖土源废弃占用土地，远运土源又造成大片耕地的开挖；与此同时，随着国家能源环保政策的逐步完善，在工程中对既有材料的充分利用、避免土地浪费、环境污染等要求得到人们的普遍关注，人们也逐渐认识到工程中使用最多的土壤也是不可再生资源，在工程中充分发挥其独有的作用是极其必要的。

现阶段，道路施工大多采用大量水泥、砂、石等对土壤进行固化，导致工程费用大大增加，长此以往，也必然导致天然建材的缺失，传统石灰、水泥稳定土存在强度低、遇水强度减小等诸多缺点。少部分道路施工采用钢渣、矿渣、废旧混凝土等对土壤进行固化，不过因其对原材料处理过于简单，固化强度低，容易污染土壤，不符合国家能源环保要求，许多路面甚至出现“当年修，来年坏”的现象。

为了解决上述问题，本发明中提出了基于固体废弃物和生物酶的土壤固化材料及制备方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中土壤固化强度低的问题，适应现实需要，提供基于固体废弃物和生物酶的土壤固化材料及制备方法，以解决上述技术问题。

为了实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案为：基于固体废弃物和生物酶的土壤固化材料，包括以下重量份的组分：再生骨料22-35份、钢渣20-30份、高钙粉煤灰16-24份、生物酶5-15份、无机吸附剂10-18份、有机吸附剂8-20份、工业废石膏25-35份、激活剂20-30份、柠檬酸钠1-3份、熟石灰0.02-0.2份。

优选的，所述有机吸附剂为壳聚糖类吸附剂和树脂类吸附剂，所述壳聚糖类吸附剂为壳聚糖海藻酸钠凝胶颗粒，所述树脂类吸附剂为苯乙烯类聚合物，所述无机吸附剂为硅藻土和凹凸棒土。

壳聚糖表面具有自由氨基，和树脂类吸附剂共同作用能对土壤中的很多重金属、有机酸、无机酸和酸性化合物类土壤污染物进行吸附，改善土壤环境，硅藻土和凹凸棒土能够吸附土壤中的有机质。

优选的，工业废石膏选自磷石膏、脱硫石膏、柠檬石膏、硼石膏、钛石膏中的任意一种或多种的混合物，所述工业废石膏为经超声震荡、烘干、研磨、选粉得到的粉末，粒径分布范围为10-30um

优选的，所述钢渣为炼钢工业废渣经研磨除杂处理后得到的粉粒，粒径范围为1-20um。

优选的，所述再生骨料为建筑垃圾中的废弃混凝土经研磨、筛分、碳化所得，所述再生骨料粒径范围为5-30um。

优选的，激活剂剂为氢氧化钠、氢氧化钾、水玻璃、硫酸钠中的任意一种或多种的混合物。

基于固体废弃物和生物酶的土壤固化材料的制备方法，包括以下步骤：