一种强吸水缓释水的仿海绵固化土
阅读：367发布：2020-05-12
专利汇可以提供一种强吸水缓释水的仿海绵固化土专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种强吸 水 缓释水的仿海绵 固化 土，所述固化土中各组分及其重量份含量如下：泥：水： 水硬性胶凝材料 ：早强剂＝100：(0～50)：(10～40)：(0～12)；所述泥中的有机质含量不低于5％，天然含水率为50％～1000％；所述固化土干 密度 为0.4～0.8g/cm3，且所述固化土体积孔隙率大于70％，无侧限抗压强度强度不低于1MPa。所述水硬性胶凝材料为具有早强早凝特征的胶凝材料。本发明的固化土体积孔隙率大，抗压强度高，具有快速吸水缓慢释水的性能，耐久性好，可应用于透水铺装系统透水 基层 以下的土基层回填等场合。，下面是一种强吸水缓释水的仿海绵固化土专利的具体信息内容。
1.一种强吸水缓释水的仿海绵固化土，其特征在于：所述固化土中各组分及其重量份含量如下：
泥：水：水硬性胶凝材料：早强剂＝100：(0～50)：(10～40)：(0～12)；
所述泥中的有机质含量不低于5％，天然含水率为50％～1000％；
所述固化土干密度为0.4～0.8g/cm3，且所述固化土体积孔隙率大于70％，无侧限抗压强度强度不低于1MPa。
2.根据权利要求1所述的一种强吸水缓释水的仿海绵固化土，其特征在于：所述水硬性胶凝材料为具有早强早凝特征的胶凝材料。
3.根据权利要求2所述的一种强吸水缓释水的仿海绵固化土，其特征在于：所述水硬性胶凝材料为快硬水泥、水泥熟料或碱激发材料。
4.根据权利要求1所述的一种强吸水缓释水的仿海绵固化土，其特征在于：所述早强剂为硫酸钠、氯化钙、碳酸钠或硅酸钠。
5.根据权利要求1所述的一种强吸水缓释水的仿海绵固化土，其特征在于：所述泥为有机质土、泥炭质土。
6.根据权利要求1所述的一种强吸水缓释水的仿海绵固化土，其特征在于：所述泥的颗粒粒径为0.075mm以下。
一种强吸水缓释水的仿海绵固化土
【技术领域】
[0002] 河道、湖体等水体经过长时间运行，会积累大量的流态淤泥，有机质含量很高，天然含水率很高，但工程性能极差，常见处理方法主要包括淤泥干化回填、淤泥堆肥发酵。对于前者，有机质含量高是淤泥最大的缺点，极大提高处理成本；对于后者，有机质含量高的特点可充分利用，但肥料消耗速度太小，堆肥意味着弃置，且堆肥过程和堆置过程会带来二次污染。另一方面，城市海绵铺装系统主要包括透水性基层(如碎石层、砂层)和透水性面层(如透水混凝土、透水砖等)，由于透水铺装系统孔径大，透水能力强，因此其蓄水能力极弱，对环境无法起到湿度调节作用，若管道排水能力不够大，则透水铺装系统的高透水性就无从发挥，暴雨天仍会出现水淹现象。
[0003] 透水混凝土、透水砖、碎石层、砂层和土层，作为铺装系统的一部分，透水能力和持水能力最主要取决于该材料中占骨料或集料的粒径所决定，粒径越小，比表面积越大，则颗粒间的孔隙率越小，透水性越差，持水能力越强。假设土颗粒均为球体，则其比表面积与颗粒直径成反比，如粘粒粒径<0.005mm，为透水混凝土常用的最小骨料粒径5mm的1/1000，则粘粒表面积是相同质量下石子表面积的1000倍以上，则可结合水量是相同质量下石子可结合水量的1000倍以上(粘粒、砂粒和石粒化学组成基本相同，比重相似，其表面结合水厚度相差不大)因此，只要通过提高含水率来提高粘粒间孔径(保证干粘土快速地吸收水分、湿粘土快速蒸发水分，但相对于透水材料是缓慢释放水分)，通过胶凝材料稳定这种孔径结构，并提供足够的承载力和耐久性，则粘土即可制成可快速吸收大量径流水、缓慢释放水分的地基回填材料。土体含水率越大，则孔隙体积越大，干燥后可蓄的水量越多，但在土体固化前，土体含水率越高，土体流动性越好，稳定性越差，极其容易产生分层、离析，使固化后土体实际孔隙率大大下降，且固化土上下均匀性也会下降，从而导致土体强度下降，为保证土体固化前的稳定性，可通过添加适量的增稠剂达到，而天然有机质土、泥炭质土和泥炭由于含有较多的亲水性有机质，能使本身的高含水率状态处于较稳定状态，无需额外加入增稠剂。
[0004] 综上所述，以河道淤泥等高含水率土体作为原材料应用于土基回填，既可有效消纳河道清淤过程产生的大量垃圾土，避免垃圾土堆放转运或堆放过程产生的二次污染，又能提高海绵城市建设的水调节能力，而且河道清淤和土基回填协调处理，固化一次到位，可节省大量的固化材料和施工费用，有效节约工程成本。
[0005] 申请号为201811483020.3的中国专利，公开了一种物理发泡淤泥质轻质固化土及其制备方法，该轻质固化土由以下组分按质量百分比组成：泡沫2％～3.5％、淤泥泥浆80％～85％、无机复合类固化剂12％～16％、降粘剂0.1％～0.2％和早强剂0.2～0.5％，并公开了该固化土的制备方法。此轻质固化土具有质轻、强度高、稳定性好和易于泵送等优点，将淤泥作为轻质固化土土的重要组成部分，实现了淤泥的资源化利用，环保优势突出。轻质固化土作为填土，可应用于公路路基及桥台、挡土墙背、地下工程和管线工程的回填施工，是一种环保型建筑材料。
[0006] 但上述固化土所用泥浆由原状淤泥加水制得，泥浆含水率为100％～120％，且要求原状淤泥有机质含量不大于4％。根据《土的工程分类标准》GBT 50145和《公路土工试验规程》JTG E40的定义，有机质含量大于或等于5％，且小于10％的细粒土属于有机质土，有机质含量大于或等于10％的细粒土属于有机土；根据《岩土工程勘察规范》GB 50021的定义，有机质含量少于5％的属于无机土，有机质含量在5％～10％的属于有机质土，有机质含量在10％～60％的属于泥炭质土，有机质含量超过60％的属于泥炭。而常规地层中的淤泥质土、淤泥、河道淤泥、湖底淤泥等，有机质含量均超过5％，属于有机质土、泥炭质土或泥炭，因此现有技术无法处理，原料应用受限。同时，该发泡的固化土孔隙是封闭的，吸水和蓄水的功能较差，强度较低。【发明内容】
[0007] 本发明要解决的技术问题，在于提供一种强吸水缓释水的仿海绵固化土，该固化土体积孔隙率大，抗压强度高，具有快速吸水缓慢释水的性能，耐久性好，可应用于透水铺装系统透水基层以下的土基层回填等场合。
[0008] 本发明是这样实现的：
[0009] 一种强吸水缓释水的仿海绵固化土，所述固化土中各组分及其重量份含量如下：
[0010] 泥：水：水硬性胶凝材料：早强剂＝100：(0～50)：(10～40)：(0～12)；
[0011] 所述泥中的有机质含量不低于5％，天然含水率为50％～1000％；
[0012] 所述固化土干密度为0.4～0.8g/cm3，且所述固化土体积孔隙率大于70％，无侧限抗压强度强度不低于1MPa。
[0013] 进一步地，所述水硬性胶凝材料为具有早强早凝特征的胶凝材料。
[0016] 进一步地，所述泥为有机质土、泥炭质土。
[0017] 进一步地，所述泥的颗粒粒径为0.075mm以下。
[0018] 本发明具有如下优点：
[0019] 1、本发明的水硬性胶凝材料水化提供强度，能有效固化高含水高有机质的细粒土，保证固化土强度满足多次干湿循环不破坏的要求，同时又保证固化土不至于强度过高而导致的孔隙率过低、孔径过小和连续性过差的问题。
[0020] 2、本发明固化土主要原料是高含水率高有机质的细粒土，可保证固化土固化后具有足够的孔隙率(体积孔隙率大于70％)，以达到快速吸水缓慢释水的性能，即浸水时5分钟内体积吸水率大于40％，自然干燥时，6天体积失水率大于30％。
[0021] 3、本发明可应用于透水铺装系统透水基层以下的土基层回填，可快速吸收透水混凝土层渗透下来的部分水分，减少排涝管道的瞬间径流量，防止径流量过大而排涝管道排涝能力过小产生的局部水淹现象，暴雨过后，饱和的仿海绵固化土缓慢释放水分，既提高暴雨过后烈日灼晒的空气湿度，又降低了此处地面温度，有效提高行人的体感舒适度。【具体实施方式】
[0022] 本发明涉及一种强吸水缓释水的仿海绵固化土，所述固化土中各组分及其重量份含量如下：
[0023] 泥：水：水硬性胶凝材料：早强剂＝100：(0～50)：(10～40)：(0～12)；
[0024] 所述泥中的有机质含量不低于5％，天然含水率为50％～1000％；
[0025] 所述固化土干密度为0.5～0.8g/cm3，且所述固化土体积孔隙率大于70％，无侧限抗压强度强度不低于1MPa。
[0026] 所述水硬性胶凝材料为具有早强早凝特征的胶凝材料。
[0027] 较优的，所述水硬性胶凝材料为快硬水泥、水泥熟料或碱激发材料。
[0029] 所述泥为有机质土、泥炭质土，例如淤泥质土、河道淤泥、湖底淤泥。
[0030] 所述土颗粒粒径为0.075mm以下。
[0031] 以下结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
[0032] 产品按以下方法制备固化土：
[0033] 第一步：先向搅拌锅中加入泥、水(根据淤泥流动性即含水率确定加入量或不加；如早强剂为钠离子早强剂则在第一步同时加入，用于提高淤泥泥浆流动性，从而提高搅拌均匀性)，搅拌均匀；不加水时，搅拌时间控制在1～2分钟即可；加水稀释时，则搅拌时间应适当延长，一般控制在2～5分钟。
[0034] 第二步：搅拌完成后再加入水硬性胶凝材料和早强剂(除钠离子早强剂外的其他类型早强剂则在第二步加入)，搅拌1到2分钟即可得到所需产品。
[0035] 实施例一：
[0037] 得到的固化土干密度为0.49g/cm3，固化土孔隙率82％，无侧限抗压强度强度1.5MPa；
[0038] 25℃，50％湿度下固化土体积含水率约为16％，浸水时5分钟内体积吸水率60％，极限体积含水率为82％，饱水自然干燥时，6天体积失水率62％，体积含水率约为20％。
[0039] 60℃干燥12小时-泡水12小时为1干湿循环，干湿循环30次，固化土强度下降5％。
[0040] 实施例二、
[0042] 得到的固化土干密度为0.71g/cm3，固化土体积孔隙率75％，无侧限抗压强度强度1.2MPa；
[0043] 25℃，50％湿度下固化土体积含水率约为15％，浸水时5分钟内体积吸水率43％，极限体积含水率为75％，饱水自然干燥时，6天体积失水率36％，体积含水率约为39％，持续干燥约9天时，体积失水率可达到55％，体积含水率约为20％。
[0044] 60℃干燥12小时-泡水12小时为1干湿循环，干湿循环30次，固化土强度上升10％。
[0045] 实施例三、
[0046] 固化土中各组分及用量如下：淤泥质土61.2kg，含水率为53％，有机质含量为7％，水38.8kg：水泥熟料粉末20kg：
[0047] 得到的固化土干密度为0.85，固化土体积孔隙率70％，无侧限抗压强度强度1.3MPa；
[0048] 25℃，50％湿度下固化土体积含水率约为13％，浸水时5分钟内体积吸水率40％极限体积吸水率为70％，饱水自然干燥时，6天体积失水率31％，体积含水率约为39％，持续干燥约10天时，体积失水率可达到50％，体积含水率约为20％。
[0049] 60℃干燥12小时-泡水12小时为1干湿循环，干湿循环30次，固化土强度上升2％。
[0050] 对比例一、
[0051] 固化土中各组分及用量如下：淤泥质土100kg，含水率为53％，有机质含量为7％，为软塑状，福建建工建材科技开发有限公司产PMC土壤固化剂10kg：得到的固化土干密度为1.32，固化土体积孔隙率52％，无侧限抗压强度强度2.2MPa；
[0052] 25℃，50％湿度下固化土体积含水率约为10％，浸水时5分钟内体积吸水率25％，极限体积吸水率52％，饱水自然干燥时，6天体积失水率15％，体积含水率约为37％，持续干燥13天时，体积失水率可达到32％，体积含水率约为20％。
[0053] 60℃干燥12小时-泡水12小时为1干湿循环，干湿循环30次，固化土强度上升5％。
[0054] 由于对比例一原材料所使用的土含水率较低，固化土体积孔隙率控制在较低水平，因此固化土吸水量较少，且释放水时间过长，不利于固化土的二次吸水。
[0055] 对比例二、
[0056] 固化土中各组分及用量如下：已烘干的黄土50kg，有机质含量为2％，为松散颗粒状，水100kg，福建建工建材科技开发有限公司产PMC土壤固化剂15kg，三乙醇胺0.12公斤，硫酸钠0.24公斤，栲胶0.24公斤，泡沫7升(根据湿密度1.46kg/L控制泡沫添加量)：得到的固化土干密度为0.85，固化土体积孔隙率70％，无侧限抗压强度强度0.37MPa；
[0057] 25℃，50％湿度下固化土体积含水率约为12％，浸水时5分钟内体积吸水率30％，极限体积吸水率70％，饱水自然干燥时，6天体积失水率32％，体积含水率约为38％，持续干燥约9天时，体积失水率可达到50％，体积含水率约为20％。
[0058] 60℃干燥12小时-泡水12小时为1干湿循环，干湿循环30次，固化土强度下降69％。
[0059] 对比例二是参考现有技术所述的物理发泡淤泥质轻质固化土配方制备，固化土通过掺入封闭性气孔提高固化土体积孔隙率，因此固化土强度更低，耐久性更差，难以满足要求，此外，通过掺入封闭性气孔提高固化土体积孔隙率的方式，也会降低固化土的吸水速度。
[0060] 本发明具有以下特点：
[0061] 1.由于淤泥质土、淤泥尤其是河道淤泥和湖底淤泥，其有机质含量高，对水硬性胶凝材料的水化作用抑制非常明显(这也是现有技术要求原状淤泥有机质含量不大于4％的原因)，因此本发明使用快速硬化的水硬性胶凝材料，保证淤泥固化前后的体系均匀性和稳定性，防止泌水、分层、不均匀收缩现象产生。
[0062] 2、本发明使用的淤泥有机质含量大于5％，颗粒粒径为0.075mm以下，粘质含量高，含水量高，制备得到的固化土固化土体积孔隙率大于70％，具有良好的吸水性和蓄水空间；使得本发明固化土浸水时5分钟内体积吸水率大于40％，自然干燥时，6天体积失水率大于
30％，达到快速吸水缓慢释水的性能。
30％，达到快速吸水缓慢释水的性能。
[0063] 3.水硬性胶凝材料提供强度，能有效固化高含水高有机质的细粒土，制备得到的固化土无侧限抗压强度强度不低于1MPa，保证固化土强度满足荷载要求和多次干湿循环不破坏的耐久性要求。
[0064] 总之，本发明的固化土具有快速吸水缓慢释水的性能，耐久性好，可应用于透水铺装系统透水基层以下的土基层回填，可快速吸收透水混凝土层渗透下来的部分水分，减少排涝管道的瞬间径流量，防止径流量过大而排涝管道排涝能力过小产生的局部水淹现象，暴雨过后，饱和的仿海绵固化土缓慢释放水分，既提高暴雨过后烈日灼晒的空气湿度，又降低了此处地面温度，有效提高行人的体感舒适度。
[0065] 虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 一种防水卷材用水泥基胶黏剂水剂及其制备方法 | 2020-05-08 | 207 |
| 一种高强度粘土基墙体材料的制备方法 | 2020-05-13 | 192 |
| 一种气凝胶无机保温膏料及使用方法 | 2020-05-14 | 668 |
| 一种自膨胀型矿用无机粉体发泡充填材料 | 2020-05-15 | 491 |
| 一种性能稳定的预拌湿砂浆的制备方法 | 2020-05-13 | 546 |
| 一种免焙烧的分子筛成型方法 | 2020-05-17 | 525 |
| 一种软土固化剂 | 2020-05-18 | 237 |
| 一种常温型热固性改性沥青材料 | 2020-05-08 | 1008 |
| 一种路基修复固体废弃物的回用方法 | 2020-05-08 | 342 |
| 混凝土输送管以及管组 | 2020-05-14 | 228 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
分析报告
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
水硬性胶凝材料热门专利
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈