【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及土壤穩定，尤其是涉及一種利用煤基固體廢棄物的黃土固化方法。
技術介紹
1、黃土是一種獨特的沉積物，其典型特征是結構松散且處于亞穩態，表現出顯著的水敏感性。當暴露于水時，黃土因自重和外加壓力會迅速發生顯著沉降，導致不同程度的變形，嚴重時甚至引發結構失穩。這種不穩定性對經濟發展和公共安全構成了重大威脅。
2、為了緩解這些問題，一般采用機械和化學加固技術。在化學加固材料中，水泥因其成本低廉和技術高效性成為黃土加固的首選材料，水泥通過膠凝反應生成硅酸鈣水合物(c-s-h)凝膠，從而增強土壤結構，優化孔隙分布，并減少顆粒間的空隙。然而，水泥加固土壤的耐久性易受環境因素的顯著影響，這可能導致材料的抗彎強度下降，開裂和變形的風險增加，從而限制其實際應用。此外，水泥生產是溫室氣體排放的重要來源，這與現代環境可持續發展目標相沖突。因此，迫切需要探索能夠有效加固黃土、同時降低環境影響的替代材料。
3、隨著煤礦開采、燃煤發電及煤化工產業的快速發展，產生大量煤基固體廢棄物，且煤基固體廢棄物的利用方式較為有限且零散，表現為“單一利用方式、協同性低、應用領域窄、規模化程度低、堆存混亂、資源回收率低、行業壁壘多、產業整合弱”。這種零散利用方式難以滿足無害化處置和大規模資源化利用的目標。
4、在這一背景下，妥善處理粉煤灰(fa)和脫硫石膏(dg)——兩種主要的燃煤副產品——顯得尤為重要。現有技術中，煤基固體廢棄物主要用于建筑材料和石膏制品的生產，雖然使用粉煤灰和脫硫石膏部分替代水泥加固黃土在環境方面的益處已被證
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種利用煤基固體廢棄物的黃土固化方法，通過力學性能評價、微觀結構表征和環境影響評估，驗證了煤基固體廢棄物作為傳統水泥的可持續替代品來穩定黃土的有效性，揭示了微觀結構致密化在增強ucs方面的關鍵作用。
2、為實現上述目的，本專利技術提供了一種利用煤基固體廢棄物的黃土固化方法，包括以下步驟：
3、s1、材料預處理：將黃土、水泥、粉煤灰和脫硫石膏粉碎后進行篩分和干燥處理，得到粒徑不超過0.075mm的黃土、水泥、粉煤灰顆粒和脫硫石膏顆粒；
4、s2、按比例，將黃土、水泥和s1得到的粉煤灰顆粒和脫硫石膏顆粒混合均勻、壓實，得到黃土固化材料。
5、優選的，s1中，所述干燥處理具體為：
6、在100-110℃下干燥7-10h。
7、優選的，s2中，所述粉煤灰顆粒、脫硫石膏顆粒、水泥、黃土的質量比為0～15：0～15：0～20：80。
8、優選的，s2中，所述粉煤灰顆粒、脫硫石膏顆粒、水泥、黃土的質量比為5：10：5：80。
9、優選的，s2中，所述黃土的含水率不小于10％。
10、優選的，s2中，所述黃土的顆粒粒徑分布包括粉粒、砂粒和黏粒，其中，粉粒的含量不小于70％。
11、優選的，s2中，所述黃土固化材料的干密度為1.50-1.70mg/m3。
12、優選的，s2中，所述黃土固化材料的無受限壓縮強度值為1477.42kpa。
13、因此，本專利技術采用上述一種利用煤基固體廢棄物的黃土固化方法，有益效果如下：
14、本專利技術通過力學性能評價、微觀結構表征和環境影響評估，驗證了煤基固體廢棄物作為傳統水泥的可持續替代品來穩定黃土的有效性，揭示了微觀結構致密化在增強ucs方面的關鍵作用，含有5％粉煤灰、10％脫硫石膏和5％水泥的黃土固化材料獲得了最高的ucs，優于傳統水泥穩定(含20％水泥)。這一改善歸因于dg和fa的協同作用，包括硫酸鹽活化和火山灰反應，這些機制增強了黃土基體內的顆粒粘結和結構完整性。ftir和sem分析確認了c-s-h和鈣礬石等關鍵相的形成，這些相減少了孔隙率并增加了粘聚力。
15、下面通過附圖和實施例，對本專利技術的技術方案做進一步的詳細描述。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種利用煤基固體廢棄物的黃土固化方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種利用煤基固體廢棄物的黃土固化方法，其特征在于，S1中，所述干燥處理具體為：
3.根據權利要求1所述的一種利用煤基固體廢棄物的黃土固化方法，其特征在于，S2中，所述粉煤灰顆粒、脫硫石膏顆粒、水泥、黃土的質量比為0～15：0～15：0～20：80。
4.根據權利要求3所述的一種利用煤基固體廢棄物的黃土固化方法，其特征在于，S2中，所述粉煤灰顆粒、脫硫石膏顆粒、水泥、黃土的質量比為5：10：5：80。
5.根據權利要求1所述的一種利用煤基固體廢棄物的黃土固化方法，其特征在于，S2中，所述黃土的含水率不小于10％。
6.根據權利要求1所述的一種利用煤基固體廢棄物的黃土固化方法，其特征在于，S2中，所述黃土的顆粒粒徑分布包括粉粒、砂粒和黏粒，其中，粉粒的含量不小于70％。
7.根據權利要求1所述的一種利用煤基固體廢棄物的黃土固化方法，其特征在于，S2中，所述黃土固化材料的干密度為1.50-1.70Mg/m3。
...
【技術特征摘要】
1.一種利用煤基固體廢棄物的黃土固化方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種利用煤基固體廢棄物的黃土固化方法，其特征在于，s1中，所述干燥處理具體為：
3.根據權利要求1所述的一種利用煤基固體廢棄物的黃土固化方法，其特征在于，s2中，所述粉煤灰顆粒、脫硫石膏顆粒、水泥、黃土的質量比為0～15：0～15：0～20：80。
4.根據權利要求3所述的一種利用煤基固體廢棄物的黃土固化方法，其特征在于，s2中，所述粉煤灰顆粒、脫硫石膏顆粒、水泥、黃土的質量比為5：10：5：80。
5.根據權利要求1所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員：苑康澤，謝婉麗，高炫宇，李欣雨，劉琦琦，
申請(專利權)人：西北大學，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。