【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及土壤加固，尤其涉及一种固化性能好的磷石膏复合土壤固化剂及其制备方法和衍生固化土。
技术介绍
1、考虑将磷石膏富含二水硫酸钙替代天然石膏与水泥等材料复掺制备土壤固化剂，用于固化粉土，使磷石膏、粉土等变废为宝，降低固体废弃物处置成本，增加其附加值，达到一石二鸟的作用，但是磷石膏含有p2o5和游离硫酸等杂质，对胶凝材料的力学性能造成负面影响，因而需要采用优化的固化剂配合比，才能充分利用磷石膏制备的固化性能高的土壤固化剂，提升其固化污染性粉土和流动性大的重金属离子的性能。
2、中国现有专利cn102531509b公开了磷石膏基复合胶凝材料及其促凝剂，用磷石膏、高炉矿渣粉、硅酸盐水泥、石灰石粉和生石灰的质量比为34～48∶35～42∶4～10∶6～16∶2～6混合，经粉磨得到混合物，并加入高铝水泥或偏铝酸钠为促凝剂，得到抗压强度29mpa以上的混凝土，一定程度上降低生产水泥的成本，并大量消耗磷石膏。但是这个专利不足之处在于忽略了磷石膏促凝剂的污染物固化性能还可以进一步提高。
技术实现思路
1、根据现有技术对磷石膏固化污染物质的固化性能还有待提升的情况，本专利技术提供一种固化性能好的磷石膏复合土壤固化剂，具有固化铅离子和污染性粉土的性能，同时消耗大量磷石膏，达到一石三鸟的固化效果，并且其胶凝材料力学性能良好；本专利技术还提供一种固化性能好的磷石膏复合土壤固化剂的制备方法，制备出来的固化剂，具有固化铅离子和污染性粉土的性能，同时消耗大量磷石膏，达到一石三鸟的固化效果，并
2、本专利技术以以下技术方案实现：
3、一种固化性能高的磷石膏复合土壤固化剂，所述磷石膏复合土壤固化剂包括以下质量份混合而成：磷石膏20～30份，水泥18～33份，矿渣32～54份，生石灰3～7份；在将所述磷石膏复合土壤固化剂固化污染性粉土时，将所述磷石膏复合土壤固化剂与水、污染性粉土混合搅拌并养护所得固化土抗压强度大于或等于2mpa；所述污染性粉土加入量为所述磷石膏复合土壤固化剂质量的5～10倍。
4、优选的，所述污染性粉土为被重金属离子、放射性污染物、有机毒物、工业化用油、强酸强碱中的一种或多种污染过的粉土。
5、优选的，包括以下质量份混合而成：水泥18～33份，矿渣32～54份，磷石膏为固体总质量的25％，生石灰为固体总质量的5％。
6、优选的，包括以下质量份混合而成：水泥18～33份，矿渣32～54份，其中水泥与矿渣的质量比为4∶6或3∶7，磷石膏为固体总质量的25％，生石灰为固体总质量的5％。
7、优选的，将磷石膏复合土壤固化剂用于固化污染性粉土时，所述加水量为磷石膏复合土壤固化剂质量×最佳含水率，所述最佳含水率为所述固化土为最大干密度时对应的含水率。
8、优选的，当所述固化土中所含铅离子质量低于或等于所述磷石膏复合土壤固化剂质量的12.5％时，铅离子浸出浓度低于0.5mg/l，所得固化土抗压强度有所降低但大于或等于2mpa；铅离子的初始浓度和铅离子的浸出浓度往往成正相关，铅离子从固化土中浸出过程和固化土密实度、孔隙率有关，若孔隙间相通程度过大，易造成铅离子浸出，难以固化。
9、一种使用上述的一种固化性能高的磷石膏复合土壤固化剂固化污染性粉土的固化方法，将磷石膏、水泥、矿渣、生石灰按质量份混合，按加水量为磷石膏质量×最佳含水率加水，污染性粉土加入量为磷石膏复合土壤固化剂质量的5～10倍，混合并搅拌均匀，在湿度为30％～60％的室温环境下养护得到所述固化土。
10、优选的，养护时间为14～32d，养护温度为23～28℃。
11、一种使用上述的一种固化性能高的磷石膏复合土壤固化剂或者根据上述的固化方法制备的固化土。
12、一种根据上述固化土在建筑上的应用。
13、本专利技术的有益效果：
14、(1)本专利技术成功解决了磷石膏作为磷化工业的污染固体废弃物的处理问题，并且采用磷石膏本身的物理化学性质与水泥等材料复掺成功固化重金属离子和污染性粉土，防止粉尘飞扬污染空气和重金属离子污染水土。
15、(2)本专利技术的每单位质量的磷石膏复合土壤固化剂能成功固化本身质量5～10倍的污染性粉土，并且已固化了污染性粉土的固化土抗压强度大于2mpa。
16、(3)本专利技术的所述固化土中所含铅离子质量低于或等于所述磷石膏复合土壤固化剂质量的12.5％时，铅离子浸出浓度低于0.5mg/l，所得固化土抗压强度降低程度小且大于或等于2mpa。
17、(4)本专利技术的磷石膏复合土壤固化剂加入量增加时，得到力学性能合格的固化土所需的养护时间相应缩短。
18、(5)本专利技术大大提升了磷石膏的利用价值，扩大了磷石膏的应用范围，既防止污染还得到了力学性能合格的固化土，市场可接受度高。(6)本专利技术总成本低、制备工艺简单，有利于大规模工业化推广。
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1.一种固化性能高的磷石膏复合土壤固化剂，其特征在于，所述磷石膏复合土壤固化剂包括以下质量份混合而成：磷石膏20～30份，水泥18～33份，矿渣32～54份，生石灰3～7份；在将所述磷石膏复合土壤固化剂固化污染性粉土时，将所述磷石膏复合土壤固化剂与水、污染性粉土混合搅拌并养护所得固化土抗压强度大于或等于2MPa；所述污染性粉土加入量为所述磷石膏复合土壤固化剂质量的5～10倍。
2.根据权利要求1所述的一种固化性能高的磷石膏复合土壤固化剂，其特征在于，包括以下质量份混合而成：水泥18～33份，矿渣32～54份，磷石膏为固体总质量的25％，生石灰为固体总质量的5％。
3.根据权利要求1所述的一种固化性能高的磷石膏复合土壤固化剂，其特征在于，包括以下质量份混合而成：水泥18～33份，矿渣32～54份，其中水泥与矿渣的质量比为4∶6或3∶7，磷石膏为固体总质量的25％，生石灰为固体总质量的5％。
4.根据权利要求1所述的一种固化性能高的磷石膏复合土壤固化剂，其特征在于，将磷石膏复合土壤固化剂用于固化污染性粉土时，所述加水量为磷石膏固化剂质量×最佳含水率
5.根据权利要求1所述的一种固化性能高的磷石膏复合土壤固化剂，其特征在于，当所述固化土中所含铅离子质量低于或等于所述磷石膏复合土壤固化剂质量的12.5％时，铅离子浸出浓度低于0.5mg/L，所得固化土抗压强度降低但大于或等于2MPa。
6.一种使用权利要求1～5任一所述的一种固化性能高的磷石膏复合土壤固化剂固化污染性粉土的固化方法，其特征在于，将磷石膏、水泥、矿渣、生石灰按质量份混合，按加水量为磷石膏质量×最佳含水率加水，污染性粉土加入量为磷石膏复合土壤固化剂质量的5～10倍，混合并搅拌均匀，在湿度为30％～60％的室温环境下养护得到所述固化土。
7.根据权利要求5所述的固化方法，其特征在于，养护时间为14～32d，养护温度为23～28℃。
8.一种使用权利要求1～5任一所述的一种固化性能高的磷石膏复合土壤固化剂或者根据权利要求6或7所述的固化方法制备的固化土。
9.一种根据权利要求8所述的固化土在建筑领域的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种固化性能高的磷石膏复合土壤固化剂，其特征在于，所述磷石膏复合土壤固化剂包括以下质量份混合而成：磷石膏20～30份，水泥18～33份，矿渣32～54份，生石灰3～7份；在将所述磷石膏复合土壤固化剂固化污染性粉土时，将所述磷石膏复合土壤固化剂与水、污染性粉土混合搅拌并养护所得固化土抗压强度大于或等于2mpa；所述污染性粉土加入量为所述磷石膏复合土壤固化剂质量的5～10倍。
2.根据权利要求1所述的一种固化性能高的磷石膏复合土壤固化剂，其特征在于，包括以下质量份混合而成：水泥18～33份，矿渣32～54份，磷石膏为固体总质量的25％，生石灰为固体总质量的5％。
3.根据权利要求1所述的一种固化性能高的磷石膏复合土壤固化剂，其特征在于，包括以下质量份混合而成：水泥18～33份，矿渣32～54份，其中水泥与矿渣的质量比为4∶6或3∶7，磷石膏为固体总质量的25％，生石灰为固体总质量的5％。
4.根据权利要求1所述的一种固化性能高的磷石膏复合土壤固化剂，其特征在于，将磷石膏复合土壤固化剂用于固化污染性粉土时，所述加水量为磷石...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖杰，常锦，张红日，何建刚，何光锋，刘财壮，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：
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