專利名稱：一種軟弱土固化劑及其施工方法
技術領域：
本發明屬于軟弱土固結用固化劑技術領域，尤其涉及一種用于不同含水量 軟弱土的固化處理用化學品及其施工方法。
足杈不
陸地上火成巖或水成巖經歷千百萬年氣候變化，巖石風化粉碎，細小的巖 土顆粒在內陸河流和沿海潮汐水力搬運作用下，在入海口及沿岸，在江湖水庫 等緩流地帶會淤積沉淀成軟弱土層，同時也將上游的生活及工業污染物攜帶夾 雜其中。所形成的軟弱土層一般多具有顆粒細、有機物含量高、含水量高并不 易降水等特點，致使軟弱土層的承載力低，孔隙率高，承載后沉降大，很難直 接作為建筑地基使用。
隨著國民經濟建設發展，在沿海經濟區建設、水利工程建設、海洋工程建 設以及城市景觀建設中，每年都要產生大量的疏浚淤泥。 一方面疏浚淤泥堆放 占地會產生污染物擴散和破壞水環境的問題，另一方面建設用地對土方有大量 需求，開山采石、挖河采砂會對資源、生態和環境產生難以修復的破壞，故這 樣的需求與污染之間的矛盾日益突出。為此，國內外開展了大量的軟弱土固結 研究。其中軟弱土地基降水、淤泥燒磚和固化劑固結這三個方面是大規模應用 并取得較好結果的領域。軟弱土地基降水具有代表性的技術就是真空預壓，真
空預壓技術存在工程周期較長(0.5-1年)和地基降水后的承載力較低(0.06-0.08 Mpa)的問題；利用淤泥燒磚國內外均有報道，淤泥的土顆粒級配往往不能滿足 直接用于燒磚的要求，需摻加砂石等外加材料，過高的含水量和過高的有機物 含量會帶來較多的麻煩，尚存在異地拉運淤泥的污染環境問題；固化劑固結軟 弱土是最有發展前途的技術，這種技術將淤泥等軟弱土原地攪拌固結，所處理 地基承載力高(0.1 3Mpa)、時間短(7 28天)，適宜大規模應用。
國外在軟弱土地基處理領域的近代技術有30 60年的經驗，我國的深層攪 拌樁技術工作開展較早，真空預壓技術己經得到大規模應用，但在淺層軟弱土 地基處理方面還落后國外至少15年以上，中北歐、美國、日本和俄國等發達國 家在軟弱土地基處理上走在世界前列。芬蘭ALLU公司及德國KELLER公司的
5板體穩定技術國內已在做引進嘗試，國外在固化劑技術領域與國內技術差距不 大，目前采用的淤泥固化劑主要還是水泥、石灰及鋼渣等，每立方米摻加量在
120 400公斤。用固化劑處理淤泥等軟弱土地基，國內外普遍釆用的方式是將 水泥類無機材料與淤泥一起攪拌均勻，然后進行拉運攤鋪或堆載固結。但是水 泥類材料用于淤泥固結時的摻加量較大，采用水泥固結高含水率(90 1500%) 淤泥和腐殖黑泥的摻加量范圍在12 30%之間，固結淤泥28天后的無側限抗壓 強度僅為0.1 0.6Mpa。國內淤泥固化還有采用摻加大量無機材料如粉煤灰、石 灰、礦渣、爐渣等，其摻加數量高達25%-60%。因這些材料來源不便、運輸量 大，難于大面積推廣應用。
國內地基承載要求一般為0.06 0.25Mpa，美國為0.12 0.35Mpa，日本為 0.12 0.3Mpa。能否通過改進和提高軟弱土處理用固化劑的性能，利用物理與 化學相結合的方法縮短施工周期，加快降水，提高承載力，降低外來材料摻加 量，這是該領域新技術發展的方向。
發明內容
本發明的目的是提供一種摻加量少、軟弱土降水快、承載力高、固結體耐 水浸泡性好的固化劑，解決現有淤泥固化技術存在固結體承載力低、淤泥脫水 困難、外來摻加材料多的缺點。
本發明采用的技術方案如下
一種軟弱土固結用固化劑由粉劑和液劑原料組成，所述粉劑是水泥、凝石 或是包括如下重量配比的組分組成水泥熟料0 20重量份，水渣或礦渣60 95重量份，石灰1 5重量份，石膏1 5重量份，元明粉1 5重量份，燒堿0 IO重量份，水玻璃0 10重量份，氟硅酸鈉0.1 3重量份；所述液劑包括如下 重量配比的組分組成聚丙烯酰胺1 15重量份，紙漿廢液20 60重量份，水 泥緩凝劑10 40重量份，OP乳化劑0.5 1.5重量份，卡拉膠0.3 1.0重量份， 黃原膠0.3 1.0重量份，a—烯烴磺酸鹽0.5 1.5重量份。
所述的軟弱土地基處理用固化劑粉劑中水泥為普通硅酸鹽水泥、礦渣水泥、 硫鋁酸鹽水泥；所述凝石為凝石A、凝石B、凝石C;所述水泥熟料為硅酸鹽水 泥熟料；所述水渣或礦渣是經過高溫過程煅燒的活性材料；所述石灰為生石灰 粉或熟石灰粉；所述石膏為無水石膏、 一水石膏、二水石膏及磷石膏；所述元 明粉為含結晶水硫酸鈉；所述燒堿為氫氧化鈉；所述水玻璃為水化硅酸鈉，模 數為2.2 3.7;所述氟硅酸鈉為工業級；粉劑重量份總合計為IOO份。'
所述軟弱土固結用固化劑液劑中聚丙烯酰胺為陰性、陽性、非離子和兩性離子，呈顆粒或粉狀，分子量為600萬 1500萬，離子度為5 50%，如用水解 聚丙烯酰胺濃度一般為6 12%，聚丙烯酰胺離子類型的選擇應根據淤泥或腐殖 黑泥的化學成分不同而定；所述紙漿廢液為木漿、葦漿及草漿紙漿廢液，紙漿 廢液中木質素磺酸鹽含量為40 50%,這里木質素磺酸鹽是指木質素磺酸鈣和 木質素磺酸鈉；所述水泥緩凝劑為商售水泥緩凝劑、增塑劑和減水劑；所述OP 乳化劑為工業乳化劑OP-IO，濃度為70 95%;所述卡拉膠和黃原膠為工業級； 所述(x—烯烴磺酸鹽是它的鈉鹽或鈣鹽，可以是羥烷基磺酸鹽和二磺酸鹽的混合 物；液劑重量份總合計為100份，制備液劑時用水稀釋濃度到20 40%使用， 也就是說加水量占總重量的60 80%。
所述的水泥、凝石和粉劑，視與液劑及各種軟弱土的適應性不同，可以采 用單一種與液劑組合，也可以釆用兩種以上不同比率混合后再與液劑組合使用，
亦可以粉劑單獨使用。粉劑單獨使用時，可制成漿液后使用，亦可呈干粉狀直 接使用。
所述的軟弱土地基處理用固化劑的量，應根據地基承載力的設計要求，由 實驗室試驗確定，粉劑一般每立方米軟弱土摻加量為50 120公斤，液劑一般 每立方米軟弱土摻加量為1 2.5升(濃度25%)，將粉劑按水灰比0.3 1.0制 漿并加入液劑再與軟弱土攪拌混合；承載力要求越高摻加量越高，有機物含量 越高摻加量越高，細粒土含量越高摻加量越高。
所述的軟弱土地基，其特征在于所述軟弱土是指不同含水量的淤泥、高含 量有機物的腐殖黑泥及含有超過5%淤泥和腐殖黑泥的粉細砂，含較多細粒土的 粉細砂的含水量為25 50%，淤泥的含水量為50 150%，腐殖黑泥的含水量為 150 1500%。
所述的軟弱土固化劑適用于現有施工設備，可采用現場就地攪拌固結施工， 可用于深層攪拌樁施工，可用于袋裝施工，可用于異地填土施工；對高含水量 高有機物含量的軟弱土地基，就地攪拌處理堆載預壓固結效果更好，在固結體 上堆載0.3 1米厚山皮土、建筑垃圾或砂石料，可加速排水，提高地基承載力。
所述的軟弱土固化劑的施工機具可采用垂直和水平攪拌設備。垂直攪拌設 備有單軸和多軸，以固化劑漿液供料為主。水平攪拌設備主要是雙螺桿攪拌， 以粉狀固化劑供料為主。垂直攪拌方式，攪拌軸與地面垂直，攪拌軸或攪拌葉 片上布有出槳口，攪拌軸帶動攪拌葉片轉動，完成出漿口流出的固化劑漿液與 軟弱土的攪拌工作。攪拌軸被夾持在可自行車輛或挖泥船的搖臂上，給攪拌軸 提供固化劑漿液的裝置可采用深層攪拌樁的供漿系統，通過一條膠管給攪拌軸 供漿，供漿距離可達800米以上，深層攪拌樁長度可達30米，進口設備可達70米。水平攪拌方式的雙螺桿在一個橢圓槽內，槽的進口端由挖掘機或輸送帶裝 入軟弱土，由水泥罐提供粉狀固化劑，通過雙螺桿攪拌擠壓，完成軟弱土與固 化劑的攪拌工作。攪拌均勻的固化土，在槽的出口由挖掘機裝上運載車輛或由 輸送帶運到使用場地。垂直攪拌方式，對軟弱土的含水量要求較寬，可就地進 行攪拌施工，需能量較少，使用范圍較廣。水平攪拌方式，存在土的搬運問題，
需較多能量，對軟弱土的含水量要求一般不能超過60%，含水量過高的軟弱土 不適宜采用。
所述的軟弱土地基處理施工方式，可將本發明固化劑作為修筑場地、道路 路堤、路床、底基層的軟弱土固結應用。
所述的軟弱土地基處理施工方式，可將本發明固化劑作為河湖及海岸疏浚 清淤所產生的淤泥等軟弱土固化，異地填埋應用。
所述的軟弱土地基處理施工方式，可將本發明固化劑作為河、湖、渠、水 庫水體的底層淤泥等軟弱土固結，以凈化水體防污染。
所述的軟弱土地基處理施工方式，可將本發明固化劑作為軟弱土固結裝袋使 用，用于筑軟土地基的公路、鐵路路基，筑堤圍堰，搶險加固。
所述的軟弱土地基處理施工方式，可將本發明固化劑作為淤泥真空預壓的一 道工序。為盡快能使插板機上作業面工作，采用本發明固化劑與表層0.4 1米 的淤泥攪拌固結，2 7天形成表面硬層，取代傳統的土工布、荊笆、竹笆、塑 料格柵及砂墊層，加快施工速度，降低施工成本。
所述的軟弱土地基處理施工方式，可將本發明固化劑作為復合地基處理使 用。在較深層(一般大于5米)軟弱土地基處理中，將深層攪拌樁與板體穩定 技術相結合方式使用，更具有優勢。
本發明粉劑除將各組分經過磨細混合或混合磨細配制而成外，還可以根據 軟弱土與本發明固化劑的適應性，選擇水泥或凝石。 一般水泥或凝石使用強度 等級在P.032.5以上，其加入量為軟弱土重量的3 10%。它主要通過水化反應 物硅酸二鈣和硅酸三鈣及鈣礬石所形成的結晶水吸收部分水分，所形成的針狀 結晶體填充空隙，活性無機材料水渣或礦渣的火山灰反應以及由它們形成結晶
質點和空間網架，前期作為通道有利于排出軟弱土地基中的水分，后期作為骨 架，有利于增加固結體強度。液劑加入量為軟弱土重量的0.1% 0.25%，其主要 作用是通過絮凝和團粒化，使細顆粒粗化，提高滲透系數和脫水速度。使用時 可以將粉劑與液劑加入適量水調制成漿液，然后按比例加入到軟弱土中。由檢 測可知，本發明固化劑固結軟弱土的初期滲透系數在10^m/s左右，較原土提高 了大約3個數量級。本發明固化劑加入到含水率大于200%的淤泥中，可以泵送到較遠距離，加入到含水率25 150%的軟弱土中可直接就地攪泮固結強化。經 檢測，摻入本固化劑的高含水量淤泥在室溫放置2日然后浸水5日后的無側限抗 壓強度可以達到0.25 0.9Mpa，并且具有優越的防水性、水穩定性和水硬性的 特點。尤其是淤泥中所含的重金屬、病原體等污染物被固結、封閉后大大減少 了其滲出率，經檢測，有良好的環保性能。
水渣和各種礦渣，如鋼渣、鋁礦渣、鐵礦渣、火山灰等在燃燒或工業生產 中經過了高溫煅燒，具有很高的潛在活性，經激發能有效增強固化劑性能。在 采用本固化劑進行軟弱土路基修筑時，可適當增加摻入固化劑的比例，同時軟 弱土的性能也會相應提高，當淤泥質土含水率在下限(25% 40%)時，直接摻 加8%左右的粉劑和0.15%左右的液劑可使土的強度達到2.1 Mpa。含細粒土達 15%的粉細砂，飽和水30%，摻加10%的粉劑和0.2%的液劑可使基土強度達到 6Mpa。本發明固化劑能夠在道路路基的處理上得到應用，對開挖的土進行固結 處理并壓實，其筑路成本不僅可以降低50%，并且其路基的各項性能明顯好于 常規石灰水泥土和無機料路基，利用本固化劑進行筑路，其路面平整光潔，板 體性好，承載力高，耐久性好，在不同氣候條件下穩定性高，如遇凍不裂，春 天不翻漿，遇水不軟不泥濘。在同等道路設計強度水平上，路面層與基層厚度 可減薄約三分之一。在低交通流量或偏遠地區其固結體層可以直接作為簡易路 面使用。使用本固化劑還可將疏浚清淤的淤泥轉變為土工材料，將本固化劑與 淤泥攪拌均勻后，可以根據含水率的不同進行鋪攤壓實、攪拌堆放、堆載預壓 和裝袋疊壓，其固結體可以達到較高的地基承載力，用于造島，筑路基，圍堰 造地，以及制做建筑材料等，可耐長期的海水及淡水的浸泡而不會出現浸出污 染，并能保持一定的承載力。
采用本發明固化劑對河流、湖泊等大型水體底部和側面的土體進行固結處 理，能夠完全替代塑料膜，消除塑料膜施工對水體周邊草木植被等生態平衡的 不利影響。并且其土體的滲透系數可以通過調節淤泥固化劑的摻入量來調整。 施工方式可以根據當地的工程條件，采用濕法攪拌攤鋪施工或者干法攪拌壓實 施工的方式實現。
本固化劑所采用的各組分均為市售商品或容易得到的工業排放物，制作成 本較低，同時進行軟弱土固結處理時的摻加量少，固結體強度高、耐水浸泡性 好。可廣泛的應用于清淤淤泥的固化處理，公路基層土的強化和水體底部泥層 的防滲漏處理，筑島、疊壩、固結填埋、裝袋搶險及軟弱土層穩定化處理等。 通過加入少量的液劑，大大降低了水泥等粉劑的使用量，本固化劑是環保而高 效產品，將產生較大的經濟效益和巨大的社會效益。
圖1是本發明固化劑摻加量對不同軟弱土固結體的無側限抗壓強度的影響 規律。
圖2是淤泥質土含水量對固化土強度的影響規律。
具體實施例方式
實施例1 按下述重量配比取軟弱土固化劑的各原料組分 其中粉劑原料為P.042.5普通硅酸鹽水泥。
液劑的原料組成為陰離子聚丙烯酰胺5kg，紙漿廢液45kg，水泥緩凝劑
45kg， OP-10工業乳化劑2.0kg，卡拉膠0.5kg，黃原膠0.5kg， a—烯烴磺酸鈉 2.0 kg，與3倍水混合制成液劑。
將水泥按水灰比0.45計算出需加水量，與液劑混合均勻，再與水泥混合制 成水泥漿液使用，水泥與液劑的比率為50: 1左右，應用制備的水泥漿液對淤 泥進行固結處理試驗。試驗選用天津市臨港新區吹淤造地淤泥，經測定該淤泥 含水量為100%左右，有機物含量為5%。
實施例1制備的固化劑與淤泥的摻加比率為，1立方米淤泥中P.042.5普通 硅酸鹽水泥加入45 120kg，液劑l 2.5kg，再加入20 54kg水調配成水泥漿 液，摻加到淤泥中混合均勻，進行固結試驗。在實驗室，試模尺寸①50xl00mm， 先將稀軟的固結處理淤泥在模型內放置l天，脫模后室溫放置l天，浸水5天， 然后進行無側限抗壓強度測定。檢測結果為7天強度在0.25 0.58Mpa，淤泥固 結強度與水泥摻加量呈線性關系，水泥摻加量越大強度越高，不加液劑的7天 強度在0.09 0.21 Mpa，單獨摻加水泥的淤泥固結體不易脫水，因此強度較低。 摻入本發明的淤泥固化劑得到的固結體強度提高了 1.5 1.8倍，并且隨著添加 量的提高，固結體的強度增幅越大。
實施例2 按下述重量配比取軟弱土固化劑的各原料組分 其中粉劑原料為硅酸鹽水泥熟料15kg，水淬爐渣74kg，石灰2kg，石膏
5kg，元明粉3kg，氟硅酸鈉lkg，將上述原料粉碎后混合得到粉劑；
液劑的原料組成為兩性聚丙烯酰胺15kg，紙漿廢液40kg，水泥緩凝劑
40kg， OP-10乳化劑2.0kg， a—烯烴磺酸鹽2.5 kg，卡拉膠0.5kg，與3倍水混
合制成液劑。
應用實施例2配制的本發明固化劑對天津塘沽河道淤泥進行固結試驗，淤泥含水量110%，有機物含量6%，摻加粉劑4 8%，液劑0.2%,固結淤泥樣品 在模型內放置1天，脫模后室溫放置1天，浸水5天，無側限抗壓強度強度在 0.2 0.45 Mpa。
實施例3 按下述重量配比取軟弱土固化劑的各原料組分 其中粉劑原料為硅酸鹽水泥熟料10kg，活性水淬爐渣83kg，石灰3kg， 石膏3 kg，氟硅酸鈉lkg;
液劑原料組成為聚丙烯酰胺6kg，紙漿廢液60kg，燒堿2kg，水泥緩凝 劑30kg， OP-10乳化劑L5kg， a—烯烴磺酸鹽0.5 kg。
應用實施例3配制的淤泥固化劑對河北唐山曹妃甸的淤泥質土進行固結處 理，所處理淤泥質土的含水率為48%，加入該淤泥固化劑的粉劑為7%，液劑為 0.15。/。，攪拌后淤泥室溫放置2天，浸水后5天測定的無側限抗壓強度為0.75Mpa。 對該固結處理后的固結體進行防滲漏試驗，發現其具有良好的防滲漏性。可見 該淤泥固化劑能夠完全代替塑料膜作為大型水體的防滲漏處理，并且水體地面 和側面土體的滲透系數可以根據調節摻入本發明固化劑的量和施工方式來進行 調節。
實施例4 按下述重量配比取軟弱土固化劑的各原料組分
其中粉劑原料為活性水渣83kg，石灰6kg，石膏3kg,元明粉4kg，氟硅 酸鈉1.5kg，模數3水玻璃2.5kg;
液劑的原料組成為聚丙烯酰胺10kg，木質素磺酸鈣80kg， OP-10乳化劑 2.0 kg，模數2.8水玻璃4.7kg， a—烯烴磺酸鈉0.3 kg。
取寧波東錢湖淤泥，含水率為90%，加入該淤泥固化劑的粉劑為8%，液劑 為0.2%,固結體在室溫下放置兩天，浸水5天后測定其無側限抗壓強度為 0.59Mpa。
實施例5 按下述重量配比取軟弱土固化劑的各原料組分 其中的粉劑原料為硅酸鹽水泥熟料10kg，活性水渣85kg，燒堿1.5kg， 元明粉2.5kg，氟硅酸鈉lkg;
液劑的原料組成為聚丙烯酰胺16kg，水泥增塑劑30kg，紙漿廢液50kg， OP-10乳化劑2kg，卡拉膠lkg， a—烯烴磺酸鈉lkg。
取大連淤泥進行固結試驗，淤泥含水率為64%，摻入該淤泥固化劑粉劑為 6%，液劑為0.2%，固結體在室溫下放置2天，浸水5天后測定其無側限抗壓強度為0.67 Mpa。
實施例6 按下述重量配比取軟弱土固化劑的各原料組分
其中粉劑原料為凝石C
液劑的原料組成為聚丙烯酰胺16kg，水泥增塑劑30kg，紙漿廢液50kg， OP-10乳化劑2.0kg，黃原膠lkg，羥烷基磺酸鈉0.5kg， 二磺酸鈉0.5kg。 將凝石C與液劑各原料攪拌混合均勻得到該淤泥固化劑。 應用實施例6配制的淤泥固化劑對曹妃甸淤泥進行固結試驗，淤泥含水率 為90%，摻入該淤泥固化劑的粉劑為8%，液劑為0.15%，室溫放置2天，浸水 5天后測定其無側限抗壓強度為0.67 Mpa,單獨摻加凝石C的強度為0.42 Mpa。
實施例7 按下述重量配比取軟弱土固化劑的各原料組分 其中粉劑原料為P.042.5普通硅酸鹽水泥
液劑的原料組成為聚丙烯酰胺llkg，紙漿廢液55kg，水泥增塑劑30kg， OP-10乳化劑2.0kg，羥垸基磺酸鈉0.5kg， 二磺酸鈉0.5kg，卡拉膠lkg。
應用實施例7配制的軟弱土固化劑對大連大窯灣淤泥進行固結試驗，淤泥 含水率為110%，粉黏粒含量占95%以上，摻入水泥為8%，液劑為0.15%，室 溫放置2天，浸水5天后測定其無側限抗壓強度為0.87 Mpa。
實施例8 按下述重量配比取軟弱土固化劑的各原料組分
粉劑原料為硅酸鹽水泥熟料10kg，活性水渣85kg，石膏1.5kg，元明粉
2.5kg，氟硅酸鈉lkg;不摻加液劑。
應用實施例8配制的軟弱土固化劑對山東東營黃河三角洲粉土進行固結試
驗，粉土含水率為29%，粉粒含量占77%以上，有機質含量4%，液限25%，塑
限20%，液性指數1.72，摻入粉劑為6% 10%，室溫放置2天，浸水5天后測
定其無側限抗壓強度為0.79 2.1 Mpa，干密度1.64g/cm3 。
實施例9 按下述重量配比取軟弱土固化劑的各原料組分 粉劑原料為硅酸鹽水泥熟料10kg，活性水渣85kg，石膏1.5kg，元明粉 2.5kg，氟硅酸鈉lkg;不摻加液劑。
應用實施例9配制的軟弱土固化劑對天津濱海新區生態工業園道路路床土 進行固結試驗，淤泥質土含水量24%,有機質含量4%，摻入粉劑為6%，采用 輕型擊實功擊實，塑料袋養護7天后測定其無側限抗壓強度為1.2Mpa，干密度1.62g/cm3 。
實施例10 按下述重量配比取軟弱土固化劑的各原料組分
粉劑原料為硅酸鹽水泥熟料10kg，活性水渣85kg，石膏1.5kg，元明粉
2.5kg，氟硅酸鈉lkg;不摻加液劑。
應用實施例10配制的軟弱土固化劑對河北唐海縣場地地基土進行固結試 驗，淤泥質土含水量25%，有機質含量5%，摻入粉劑為4% 6%，采用輕型擊 實功擊實，塑料袋養護7天后測定其無側限抗壓強度為0.7 1.3Mpa，干密度 1.61g/cm3 。
權利要求
1.一種軟弱土固化劑及其施工方法，其特征在于它包括如下重量份數配比的粉劑和液劑原料組成，所述粉劑是水泥、凝石或是包括如下重量份配比組成水泥熟料0～20重量份，水渣或礦渣60～95重量份，石灰1～5重量份，石膏1～5重量份，元明粉1～5重量份，燒堿0～10重量份，水玻璃0～10重量份，氟硅酸鈉0.1～3重量份；所述液劑包括如下重量配比的組分組成聚丙烯酰胺1～15重量份，紙漿廢液20～60重量份，水泥緩凝劑10～40重量份，OP乳化劑0.5～1.5重量份，卡拉膠0.3～1.0重量份，黃原膠0.3～1.0重量份，α-烯烴磺酸鹽0.5～1.5重量份。本固化劑在軟弱土中使用前應先制成漿液，通過使用機械攪拌設備將軟弱土與固化劑漿液攪拌均勻后鋪攤或壓實。
2. 根據權利要求l所述的軟弱土固結用固化劑粉劑，其特征在于所述水泥 為普通硅酸鹽水泥、礦渣水泥、硫鋁酸鹽水泥；所述凝石為凝石A、凝石B、凝 石C;所述水泥熟料為硅酸鹽水泥熟料；所述水渣或礦渣是經過高溫過程煅燒 的活性材料；所述石灰為生石灰粉或熟石灰粉；所述石膏為無水石膏、 一水石 膏、二水石膏及磷石膏；所述元明粉為含結晶水硫酸鈉；所述燒堿為氫氧化鈉； 所述水玻璃為水化硅酸鈉，模數2.2 3.7;所述氟硅酸鈉為工業級；粉劑重量份 總合計為100份。
3. 根據權利要求l所述的軟弱土固結用固化劑液劑，其特征在于所述聚丙 烯酰胺為陰性、陽性、非離子和兩性離子，呈顆粒或粉狀，分子量為600萬 1500萬，離子度為5 50%，如用水解聚丙烯酰胺濃度為6 12%，聚丙烯酰胺 離子類型的選擇應根據淤泥或腐殖黑泥的化學成分不同而定；所述紙漿廢液為 木漿、葦漿及草漿紙漿廢液，紙漿廢液中木質素磺酸鹽含量為40 50%，這里 木質素磺酸鹽是指木質素磺酸鈣和木質素磺酸鈉；所述水泥緩凝劑為商售水泥 緩凝齊lj、增塑劑和減水劑;所述OP乳化劑為工業乳化劑OP-IO，濃度為70 95%; 所述卡拉膠和黃原膠為工業級；所述(X—烯烴磺酸鹽是它的鈉鹽或轉鹽，可以是 羥烷基磺酸鹽和二磺酸鹽的混合物；液劑重量份總合計為100份。制備液劑時 用水稀釋濃度到20 40%使用，也就是說加水量占總重量的60 80%。
4. 根據權利要求2所述的水泥、凝石和粉劑，視與液劑及各種軟弱土的適 應性不同，可以采用單一種與液劑組合，也可以采用兩種以上不同比率混合后 再與液劑組合使用，亦可粉劑單獨使用。
5. 根據權利要求2、 3所述的軟弱土固結用固化劑的摻加量，應根據軟弱土地基承載力的設計要求，粉劑一般每立方米軟弱土摻加量為50 120公斤，液 劑一般每立方米軟弱土摻加量為1 2.5升(濃度25%)，將粉劑按水灰比0.3 l.O制漿并加入液劑再與軟弱土攪拌混合；承載力要求越高摻加量越高，有機物 含量越高摻加量越高，細粒土含量越高摻加量越高。
6. 根據權利要求l所述的軟弱土，其特征在于所述軟弱土是指不同含水量 的淤泥、淤泥質土、高含量有機物的腐殖黑泥及含有超過5%的淤泥和腐殖黑泥 的粉細砂。含較多細粒土的粉細砂含水量為20 50%，淤泥的含水量為50 150%,腐殖黑泥的含水量為150 1500%。
7. 根據權利要求1所述的軟弱土地基處理用固化劑適用于現有的施工設 備，可以采用現場就地攪拌固結施工，可以用于深層攪拌樁施工，可以用于袋 裝施工，可以用于異地填土施工；對高含水量、高有機物含量的軟弱土地基就 地攪拌處理堆載預壓固結效果更好。施工機具可采用垂直和水平攪拌方式。垂 直攪拌方式分單軸和多軸攪拌設備，以固化劑漿液供料為主。水平攪拌方式主 要是雙螺桿攪拌設備，以粉狀固化劑供料為主。
8. 根據權利要求7所述的軟弱土地基處理施工方式，可將本發明固化劑用 于修筑場地、道路路堤、路床、底基層的軟弱土固結。
9. 根據權利要求7所述的軟弱土地基處理施工方式，可將本發明固化劑用 于河湖及海岸疏浚清淤所產生的淤泥等軟弱土固化，異地填埋應用。
10. 根據權利要求7所述的軟弱土地基處理施工方式，可將本發明固化劑 用于河、湖、渠、水庫水體的底層淤泥等軟弱土固結，以凈化水體防污染。
11. 根據權利要求7所述的軟弱土地基處理施工方式，可將本發明固化劑用 于軟弱土固結裝袋，用于建筑軟土地基的公路、鐵路路基，筑堤圍堰，搶險加 固。
12. 根據權利要求7所述的軟弱土地基處理施工方式，可將本發明固化劑作 為淤泥真空預壓的一道工序使用。為盡快能使插板機上作業面工作，采用本發 明固化劑與表層0.4 1米的淤泥攪拌固結，2 7天形成表面硬層，取代傳統的 土工布、荊笆、竹笆、塑料格柵及砂墊層，更便于采用排水板直接與排水管連 接，加快施工速度，降低施工成本。
13. 根據權利要求7所述的軟弱土地基處理施工方式，可將本發明固化劑 用于復合地基處理施工。在較深層(一般大于5米)軟弱土地基處理中，將深 層攪拌樁與板體穩定層相結合使用。
14. 根據權利要求7所述的軟弱土地基處理施工方式，可將本發明固化劑用 于防滲墻施工。在軟弱土地基施工中，為防止海水或地下水對處理后地基的侵蝕，常用密排的攪拌樁構成防滲隔斷墻，以避免軟弱土地基垮塌和滑移。采用 水泥土樁造價較高，用本固化劑攪拌造樁可大大降低材料成本。
15.根據權利要求7所述的軟弱土地基處理施工方式，可將本發明固化劑用 于圍堰施工。固化土攪拌樁格柵所構成的圍堰，由于承載力較高，較疊袋成堰 要瘦身；由于就地取材，較山石料堆載成堰省去了異地材料拉運。
全文摘要
一種軟弱土固化劑及其施工方法，軟弱土固化劑特征在于它是由粉劑和液劑組成，所述粉劑是水泥、凝石或是包括如下重量份配比組成水泥熟料0～20重量份，水渣或礦渣60～95重量份，石灰1～5重量份，石膏1～5重量份，元明粉1～5重量份，燒堿0～10重量份，水玻璃0～10重量份，氟硅酸鈉0.1～3重量份；所述液劑包括如下重量配比的組分組成聚丙烯酰胺1～15重量份，紙漿廢液20～60重量份，水泥緩凝劑10～40重量份，OP乳化劑0.5～1.5重量份，卡拉膠0.3～1.0重量份，黃原膠0.3～1.0重量份，α-烯烴磺酸鹽0.5～1.5重量份。本固化劑在使用前應先制成漿液，通過機械攪拌設備將軟弱土與固化劑漿液攪拌均勻后鋪攤或壓實。由于加入很少量的液劑，使粉劑的摻加量大大降低，原料取材廣泛，固結土性能優越，故本發明是一種高效環保的淤泥等軟弱土固化劑。
文檔編號C04B18/04GK101684038SQ20081016642
公開日2010年3月31日 申請日期2008年9月28日 優先權日2008年9月28日
發明者劉曰鍵, 孫建國, 梁力民, 王展國 申請人:要明倫