【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于道路工程材料，具体涉及一种碱渣基细粒盾构渣土固化剂及其用于制备道路路基材料的方法。
技术介绍
1、公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
2、随着城市地下空间开发的高速发展，产生的盾构渣土也在逐年陡增。盾构隧道施工过程中，为了保持开挖和出土顺畅，防止刀盘出现“结泥饼”等现象，通常要在土壤中添加黏土矿物、化学助剂以改善土性。常用的化学助剂包括发泡剂、高聚物改性材料。各种化学助剂混合黏土矿物形成的盾构渣土是一种高含水率、低渗透性流塑状土。渣土中的高分子聚合物与土壤微粒结合，在自然条件下难以分解；与高分子聚合物结合的渣土会长时间保持较高含水率和较高流动性，存在较大安全隐患。目前的处理方式仍以堆放、填埋为主，不仅污染环境、侵占土地，且易引发潜在地质灾害。
3、碱渣是在氨碱法制碱过程中所形成的废渣，其碱度高、氯离子含量高、颗粒粒度细小，综合利用难度大；目前多以露天堆放甚至就地掩埋的方式进行处理，会对其所在区域土壤及地下水造成严重污染。
4、专利cn115557774a公开了一种固化高含水率盾构渣土的道路路基材料及其制备方法，所述高含水率盾构渣土和复合固化剂的质量份含量为：高含水率盾构渣土100份、复合固化剂2-8份；所述复合固化剂中各组分的重量配比为：水泥2-10份、粉煤灰2-10份、硫酸钙1-5份、氧化钙1-5份、聚丙烯酸钠1-3份。专利cn115724629a公开了一种淤
5、以上公开的技术或是使用了会对环境造成污染的水泥熟料，成本高，不环保；或是缺乏对材料水稳定性和cbr的考察，材料强度有待提高。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种碱渣基细粒盾构渣土固化剂及其用于制备道路路基材料的方法，能够提高盾构渣土和碱渣等废弃物的资源化利用率、减少传统固化剂的用量、降低成本及其碳排放。
2、为了实现上述目的，本专利技术的技术方案为：
3、第一方面，一种碱渣基盾构渣土固化剂，包括如下重量份的原料：碱渣45-55份、流化床锅炉灰20-25份、电石渣15-20份、钢渣10-15份、憎水剂0.5-1.5份；
4、所述憎水剂为烷基硅酸盐、烷基烷氧基硅烷和硬脂酸盐中的一种或两种。
5、可选的，所述碱渣为湿碱渣干燥至含水率小于1％后经粉磨、过0.075mm标准筛筛分而得。
6、可选的，所述流化床锅炉灰是流化床锅炉燃煤电厂锅炉烟道气体经除尘收集的粉末，使用球磨机粉磨至细度满足0.3mm筛孔通过率大于90％。
7、可选的，所述电石渣为烘干至含水率小于1％后经破碎、粉磨处理后过0.075mm标准筛而得；
8、可选的，所述钢渣为烘干至含水率小于1％后经破碎、粉磨处理，获取体积较小的钢渣粉末，最后过0.075mm标准筛所得；所述钢渣包括精炼渣、转炉渣、电炉渣、脱硫渣、连铸渣中的一种或多种。
9、第二方面，上述碱渣基盾构渣土固化剂的制备方法，包括步骤：
10、s1、将湿碱渣干燥至含水率小于1％后，经粉磨处理，过0.075mm标准筛，获得碱渣；
11、s2、将流化床锅炉灰粉磨处理，至0.3mm筛孔通过率大于90％的细度；
12、s3、将电石渣烘干至含水率小于1％后，经破碎、粉磨处理，过0.075mm标准筛；
13、s4、将钢渣烘干至含水率小于1％后，经破碎、粉磨处理，过0.075mm标准筛；
14、s5、将碱渣、流化床锅炉灰、电石渣、钢渣、憎水剂按重量份比例均匀混合。
15、可选的，s5中，混合方法为干混，将各原料全部加入搅拌机中，搅拌5～10min。
16、第三方面，一种道路路基材料，由如下重量份的原料制备成：盾构渣土100份和上述的碱渣基盾构渣土固化剂4-8份；
17、盾构渣土为采用盾构法开挖细粒土地层产生的渣土，如各种粘性土、粉性土、砂性土、砂和石屑等。
18、第四方面，一种使用上述碱渣基盾构渣土固化剂制备道路路基材料的方法，包括步骤：
19、s6、将4-8份碱渣基盾构渣土固化剂加入100份盾构渣土中，搅拌均匀；
20、s7、通过室内击实试验确定最佳含水率和最大干密度，据此添加水，混合均匀。
21、本专利技术的有益效果为：
22、1.本申请提出碱渣基细粒盾构渣土固化剂组成设计方法，不使用水泥、石灰等传统固化材料，利用工业固体废弃物协同改善盾构渣土高含水率、高压缩性、低强度的特性。添加的原料中，碱渣、电石渣协同营造了良好的碱性环境，激发流化床锅炉灰的火山灰活性，和钢渣中硅酸三钙、硅酸二钙及铁铝酸盐等活性矿物质的溶解；活性离子反应生成凝胶，能够包裹在渣土颗粒外层形成保护结构并填充渣土颗粒之间的空隙；憎水剂能够在渣土固化后形成憎水保护；共同提升了盾构渣土固化后的整体性、水稳定性和强度。
23、2.本申请通过化学键合、物理封裹等控制技术解决体系中固废污染因子多，难以绿色利用的问题，扩大了固废的综合利用规模，实现固废绿色无污染利用。固化后的盾构渣土强度、水稳定性、承载力均满足《公路路基施工规范》(jtg/t3610-2019)中的相关要求。能够代替传统硅酸水泥应用于道路路基建设工程，大宗量消纳碱渣，节约企业的堆存和维护费用，具有显著的经济社会效益。
24、3.本申请在渣土中加入碱渣基固化剂后，根据室内试验确定固化剂掺量及加水量，能够获得强度、水稳定性更高的道路路基材料。
25、4.高速公路路基的施工往往需要大量符合强度与水稳性条件的土方，传统筑路材料的开采、加工、运输、储存和使用，成本高昂，导致水土流失，释放大量的co2，加重温室效应。本申请将盾构渣土改良用作路基填筑材料，对于有效降低建设成本，实现盾构渣土的资源化利用具有重要意义。
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1.一种碱渣基盾构渣土固化剂，其特征是，包括如下重量份的原料：碱渣45-55份、流化床锅炉灰20-25份、电石渣15-20份、钢渣10-15份和憎水剂0.5-1.5份；
2.如权利要求1所述的碱渣基盾构渣土固化剂，其特征是，包括如下重量份的原料：碱渣50份、流化床锅炉灰20份、电石渣15份、钢渣15份和憎水剂1.5份。
3.如权利要求1-2任一所述的碱渣基盾构渣土固化剂，其特征是，所述碱渣为湿碱渣干燥至含水率小于1％后经粉磨、过0.075mm标准筛筛分而得。
4.如权利要求1-2任一所述的碱渣基盾构渣土固化剂，其特征是，所述电石渣为烘干至含水率小于1％后经破碎、粉磨处理后过0.075mm标准筛而得。
5.如权利要求1-2任一所述的碱渣基盾构渣土固化剂，其特征是，所述钢渣为烘干至含水率小于1％后经破碎、粉磨处理，获取钢渣粉末，最后过0.075mm标准筛所得；
6.一种如权利要求1-5任一所述的碱渣基盾构渣土固化剂的制备方法，其特征是，包括步骤：
7.如权利要求6所述的碱渣基盾构渣土固化剂的制备方法，其特征是，S
8.一种包括权利要求1-5任一所述的碱渣基盾构渣土固化剂的道路路基材料，其特征是，由如下重量份的原料制备成：盾构渣土100份和碱渣基盾构渣土固化剂4-8份；
9.一种使用如权利要求1-5任一所述的碱渣基盾构渣土固化剂制备道路路基材料的方法，其特征是，包括步骤：
10.如权利要求9所述的制备道路路基材料的方法，其特征是，盾构渣土经过前处理，前处理方法为：首先将渣土中的杂质挑选出来，通过自然风干、晾晒将土样含水率调整至5％以下后，经粉碎机破碎，过2mm标准筛获得；
...【技术特征摘要】
1.一种碱渣基盾构渣土固化剂，其特征是，包括如下重量份的原料：碱渣45-55份、流化床锅炉灰20-25份、电石渣15-20份、钢渣10-15份和憎水剂0.5-1.5份；
2.如权利要求1所述的碱渣基盾构渣土固化剂，其特征是，包括如下重量份的原料：碱渣50份、流化床锅炉灰20份、电石渣15份、钢渣15份和憎水剂1.5份。
3.如权利要求1-2任一所述的碱渣基盾构渣土固化剂，其特征是，所述碱渣为湿碱渣干燥至含水率小于1％后经粉磨、过0.075mm标准筛筛分而得。
4.如权利要求1-2任一所述的碱渣基盾构渣土固化剂，其特征是，所述电石渣为烘干至含水率小于1％后经破碎、粉磨处理后过0.075mm标准筛而得。
5.如权利要求1-2任一所述的碱渣基盾构渣土固化剂，其特征是，所述钢渣为烘干至含水率小于1％后经破碎、粉磨处理，获取钢渣粉末，...
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