基本信息
- 项目名称：
- 滨海新区中心渔港吹填土快速固化材料及固化技术研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 传统的吹填土地基加固的方法工程造价较高且历时较长，因此,寻求一种更合理、更经济的加固技术, 对吹填土软土地基进行合理恰当的处理，既能保证工程的使用质量，又能节约投资，这对港口地区工程建设以及经济发展起着非常重要的作用。本论文以天津滨海新区中心渔港吹填土为研究对象，以对吹填土地基处理技术应用为目的，通过有机和无机固化剂复合处理，寻求一种吹填土快速固化的固化剂和固化处理技术。
- 详细介绍：
- 本作品涉及了一种简易的制备方法，能够通过液相合成工艺制备具有高性能的吸水树脂。另外为力降低制备成本，实验采用廉价的工业品高岭土为原料制备高吸水性、高保水性、耐盐性好的复合型吸水树脂。且超吸水性树脂的两性特征可以作为絮凝剂，加快吹填土水分的析出，降低含水量，加快土体强度的提高。菱苦土与卤水可以快速固化，强度很高，吹填土中含有大量镁离子和氯离子，可以与菱苦土固化，矿渣的加入可以进一步提高其强度。因此可以广泛用于滨海新区吹填土固化，具有较高的应用价值，实用性强。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：本论文以天津滨海新区中心渔港吹填土为研究对象，以对吹填土地基处理技术应用为目的，通过有机和无机固化剂复合处理，寻求一种吹填土快速固化的固化剂和固化处理技术。 基本思路：本作品对吹填土的理化性质进行分析，并将自制的吸水树脂与菱苦土、卤粉、甲基硅醇钠等固化剂按合适的比例混合与吹填土作用，从而达到固化的目的。
科学性、先进性及独特之处
- 1。在合成原料的选取上，本实验选用价格低廉的天然矿物粘土（高岭土）制备超吸水性树脂，这必将大大降合成低吸水树脂的成本，具有很好的市场前景。 2.将水处理絮凝剂用于吹填土快速固化处理， 既是本项目的特色也是其创新之处。本项目选用工业废渣、天然矿物粘土等与有机树脂结合用于吹填土快速固化处理，这必将大大降低固化剂的成本，具有很广阔的应用前景。
应用价值和现实意义
- 超吸水性树脂可以吸取本身重量几百到上千倍的水，且超吸水性树脂的两性特征可以作为絮凝剂，加快吹填土水分的析出，降低含水量，加快土体强度的提高。 菱苦土与卤水可以快速固化，强度很高，吹填土中含有大量镁离子和氯离子，可以与菱苦土固化，矿渣的加入可以进一步提高其强度，而有机硅防水剂可以防止固化后的土质吸潮泛白。因此可以广泛用于吹填土固化，具有较高的应用价值，实用性强。
学术论文摘要
- 固化剂材料能有效固化土壤、提高强度而成为理想的固化材料。能对吹填土软土地基进行合理恰当的处理，既能保证工程的使用质量，又能节约投资，这对港口地区工程建设以及经济发展起着非常重要的作用。同时，也使吹填土尽快地从泥浆状态转变为具有一定承载力的地基等优点，作为一种处理软土的措施，在公路、铁路、水利、边坡等工程中得到了应用，近年来取得了较大的进展。但是由于成本高，从而限制了固化剂的实际应用性。为此，一种无毒、无污染、低成本，满足水质物理化学分析要求，且具有生态型固化剂的使用，对吹填土的固化具有重大意义。 本作品涉及了一种简易的制备方法，能够通过液相合成工艺制备具有高性能的吸水树脂。另外为力降低制备成本，实验采用廉价的工业品高岭土为原料制备高吸水性、高保水性、耐盐性好的复合型吸水树脂。并将其与菱苦土、卤粉等固化主剂共同作用于吹填土，使吹填泥浆快速落淤，提高强度，起到固化剂的作用。
获奖情况
- 在学校的学生科研立项评审中，获得校级“A类资助项目”。
鉴定结果
- 情况属实。
参考文献
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同类课题研究水平概述
- 国外对于加固土的研究和应用，从20世纪初就开始了。多年来人们一直在研究土和水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料的混合物，并积累了十分丰富的经验。一些经济发达国家在兴建道路、港口、机场等工程时，采用石灰、水泥等对土壤进行加固，都取得了良好的效果，但在长期的土壤固化工程中，人们逐步认识到，采用传统的水泥、石灰、粉煤灰等固化材料存在明显的不足，满足不了工程建设发展的需要，主要表现在：固化土强度形成缓慢，早期强度低，影响施工进度;固化土干缩大、易开裂、水稳性差；水泥固化土受土壤类别限制较大，对塑性指数高的粘土、有机土和盐渍土固化效果差，甚至没有固化作用。20世纪70年代，美、日、德等国家对土壤加固技术进行了深层次开发，技术水平获得了长足进步，加固土壤的材料由原来单一的水泥、石灰、粉煤灰等，发展到专门用来固结土壤的新材料—土壤固化剂。在日本、美国、加拿大、澳大利亚、南非和欧洲都有很成熟的固化剂研究应用机构和公司，在这些国家里，土壤固化剂作为一种有品牌的商品被专门的企业生产制造，并被广泛应用于各个工程领域。他们的研究成果为我们研究新型固化剂加固土提供了有益的参考和借鉴作用。 我国的土壤固化剂研究和应用技术目前水平较低，加固土壤的产品仍大多沿用石灰、水泥、粉煤灰或这些材料的混合物。张明对水泥土中粉煤灰外掺剂配方及粉煤灰加固土原理进行了研究，认为掺和了粉煤灰的固化土试样，在水泥水硬性胶结作用下，加强了试样的结构，使强度增大，尤其是后期强度增强明显，固化土中粉煤灰可取代水泥15%-20%，充分利用了粉煤灰工业废料，降低了成本。黄春香对水泥一水玻璃加固软土进行了研究，认为水玻璃与水泥、土之间不仅存在物理的吸附作用，还发生一系列的化学反应，从而提高了土体强度。林宗寿等采用不同细度的一次生石灰和消石灰脱水制备出一种高强石灰固化剂，与通常使用的石灰固化剂相比可提高稳定土强度2倍以上。万百千等研究了用固硫渣复掺碱激发剂作土壤固化剂，具有较高的强度和微膨胀性，掺量接近50%时，用其固化的细砂土可作为较好的路基材料使用。刘瑾等选取丙烯酸等乙烯基单体为主体，经高分子聚合反应合成出了一种新型水溶性高分子土体固化剂。沈如等对丙烯酸钙加固软土进行了研究，认为丙烯酸钙具有高固结性、高强度和抗水性，是一种比较理想的高分子软土加固材料。
