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基本信息

項(xiàng)目名稱：
濱海新區(qū)中心漁港吹填土快速固化材料及固化技術(shù)研究
小類：
能源化工
簡(jiǎn)介：
傳統(tǒng)的吹填土地基加固的方法工程造價(jià)較高且歷時(shí)較長(zhǎng)，因此,尋求一種更合理、更經(jīng)濟(jì)的加固技術(shù), 對(duì)吹填土軟土地基進(jìn)行合理恰當(dāng)?shù)奶幚恚饶鼙ＷC工程的使用質(zhì)量，又能節(jié)約投資，這對(duì)港口地區(qū)工程建設(shè)以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著非常重要的作用。本論文以天津?yàn)I海新區(qū)中心漁港吹填土為研究對(duì)象，以對(duì)吹填土地基處理技術(shù)應(yīng)用為目的，通過(guò)有機(jī)和無(wú)機(jī)固化劑復(fù)合處理，尋求一種吹填土快速固化的固化劑和固化處理技術(shù)。
詳細(xì)介紹：
本作品涉及了一種簡(jiǎn)易的制備方法，能夠通過(guò)液相合成工藝制備具有高性能的吸水樹脂。另外為力降低制備成本，實(shí)驗(yàn)采用廉價(jià)的工業(yè)品高嶺土為原料制備高吸水性、高保水性、耐鹽性好的復(fù)合型吸水樹脂。且超吸水性樹脂的兩性特征可以作為絮凝劑，加快吹填土水分的析出，降低含水量，加快土體強(qiáng)度的提高。菱苦土與鹵水可以快速固化，強(qiáng)度很高，吹填土中含有大量鎂離子和氯離子，可以與菱苦土固化，礦渣的加入可以進(jìn)一步提高其強(qiáng)度。因此可以廣泛用于濱海新區(qū)吹填土固化，具有較高的應(yīng)用價(jià)值，實(shí)用性強(qiáng)。

作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

目的：本論文以天津?yàn)I海新區(qū)中心漁港吹填土為研究對(duì)象，以對(duì)吹填土地基處理技術(shù)應(yīng)用為目的，通過(guò)有機(jī)和無(wú)機(jī)固化劑復(fù)合處理，尋求一種吹填土快速固化的固化劑和固化處理技術(shù)。 基本思路：本作品對(duì)吹填土的理化性質(zhì)進(jìn)行分析，并將自制的吸水樹脂與菱苦土、鹵粉、甲基硅醇鈉等固化劑按合適的比例混合與吹填土作用，從而達(dá)到固化的目的。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處

1。在合成原料的選取上，本實(shí)驗(yàn)選用價(jià)格低廉的天然礦物粘土（高嶺土）制備超吸水性樹脂，這必將大大降合成低吸水樹脂的成本，具有很好的市場(chǎng)前景。 2.將水處理絮凝劑用于吹填土快速固化處理， 既是本項(xiàng)目的特色也是其創(chuàng)新之處。本項(xiàng)目選用工業(yè)廢渣、天然礦物粘土等與有機(jī)樹脂結(jié)合用于吹填土快速固化處理，這必將大大降低固化劑的成本，具有很廣闊的應(yīng)用前景。

應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義

超吸水性樹脂可以吸取本身重量幾百到上千倍的水，且超吸水性樹脂的兩性特征可以作為絮凝劑，加快吹填土水分的析出，降低含水量，加快土體強(qiáng)度的提高。 菱苦土與鹵水可以快速固化，強(qiáng)度很高，吹填土中含有大量鎂離子和氯離子，可以與菱苦土固化，礦渣的加入可以進(jìn)一步提高其強(qiáng)度，而有機(jī)硅防水劑可以防止固化后的土質(zhì)吸潮泛白。因此可以廣泛用于吹填土固化，具有較高的應(yīng)用價(jià)值，實(shí)用性強(qiáng)。

學(xué)術(shù)論文摘要

固化劑材料能有效固化土壤、提高強(qiáng)度而成為理想的固化材料。能對(duì)吹填土軟土地基進(jìn)行合理恰當(dāng)?shù)奶幚恚饶鼙ＷC工程的使用質(zhì)量，又能節(jié)約投資，這對(duì)港口地區(qū)工程建設(shè)以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著非常重要的作用。同時(shí)，也使吹填土盡快地從泥漿狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢ǔ休d力的地基等優(yōu)點(diǎn)，作為一種處理軟土的措施，在公路、鐵路、水利、邊坡等工程中得到了應(yīng)用，近年來(lái)取得了較大的進(jìn)展。但是由于成本高，從而限制了固化劑的實(shí)際應(yīng)用性。為此，一種無(wú)毒、無(wú)污染、低成本，滿足水質(zhì)物理化學(xué)分析要求，且具有生態(tài)型固化劑的使用，對(duì)吹填土的固化具有重大意義。 本作品涉及了一種簡(jiǎn)易的制備方法，能夠通過(guò)液相合成工藝制備具有高性能的吸水樹脂。另外為力降低制備成本，實(shí)驗(yàn)采用廉價(jià)的工業(yè)品高嶺土為原料制備高吸水性、高保水性、耐鹽性好的復(fù)合型吸水樹脂。并將其與菱苦土、鹵粉等固化主劑共同作用于吹填土，使吹填泥漿快速落淤，提高強(qiáng)度，起到固化劑的作用。

獲獎(jiǎng)情況

在學(xué)校的學(xué)生科研立項(xiàng)評(píng)審中，獲得校級(jí)“A類資助項(xiàng)目”。

鑒定結(jié)果

情況屬實(shí)。

參考文獻(xiàn)

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同類課題研究水平概述

國(guó)外對(duì)于加固土的研究和應(yīng)用，從20世紀(jì)初就開(kāi)始了。多年來(lái)人們一直在研究土和水泥、石灰、粉煤灰等無(wú)機(jī)結(jié)合料的混合物，并積累了十分豐富的經(jīng)驗(yàn)。一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家在興建道路、港口、機(jī)場(chǎng)等工程時(shí)，采用石灰、水泥等對(duì)土壤進(jìn)行加固，都取得了良好的效果，但在長(zhǎng)期的土壤固化工程中，人們逐步認(rèn)識(shí)到，采用傳統(tǒng)的水泥、石灰、粉煤灰等固化材料存在明顯的不足，滿足不了工程建設(shè)發(fā)展的需要，主要表現(xiàn)在：固化土強(qiáng)度形成緩慢，早期強(qiáng)度低，影響施工進(jìn)度;固化土干縮大、易開(kāi)裂、水穩(wěn)性差；水泥固化土受土壤類別限制較大，對(duì)塑性指數(shù)高的粘土、有機(jī)土和鹽漬土固化效果差，甚至沒(méi)有固化作用。20世紀(jì)70年代，美、日、德等國(guó)家對(duì)土壤加固技術(shù)進(jìn)行了深層次開(kāi)發(fā)，技術(shù)水平獲得了長(zhǎng)足進(jìn)步，加固土壤的材料由原來(lái)單一的水泥、石灰、粉煤灰等，發(fā)展到專門用來(lái)固結(jié)土壤的新材料—土壤固化劑。在日本、美國(guó)、加拿大、澳大利亞、南非和歐洲都有很成熟的固化劑研究應(yīng)用機(jī)構(gòu)和公司，在這些國(guó)家里，土壤固化劑作為一種有品牌的商品被專門的企業(yè)生產(chǎn)制造，并被廣泛應(yīng)用于各個(gè)工程領(lǐng)域。他們的研究成果為我們研究新型固化劑加固土提供了有益的參考和借鑒作用。 我國(guó)的土壤固化劑研究和應(yīng)用技術(shù)目前水平較低，加固土壤的產(chǎn)品仍大多沿用石灰、水泥、粉煤灰或這些材料的混合物。張明對(duì)水泥土中粉煤灰外摻劑配方及粉煤灰加固土原理進(jìn)行了研究，認(rèn)為摻和了粉煤灰的固化土試樣，在水泥水硬性膠結(jié)作用下，加強(qiáng)了試樣的結(jié)構(gòu)，使強(qiáng)度增大，尤其是后期強(qiáng)度增強(qiáng)明顯，固化土中粉煤灰可取代水泥15%-20%，充分利用了粉煤灰工業(yè)廢料，降低了成本。黃春香對(duì)水泥一水玻璃加固軟土進(jìn)行了研究，認(rèn)為水玻璃與水泥、土之間不僅存在物理的吸附作用，還發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，從而提高了土體強(qiáng)度。林宗壽等采用不同細(xì)度的一次生石灰和消石灰脫水制備出一種高強(qiáng)石灰固化劑，與通常使用的石灰固化劑相比可提高穩(wěn)定土強(qiáng)度2倍以上。萬(wàn)百千等研究了用固硫渣復(fù)摻堿激發(fā)劑作土壤固化劑，具有較高的強(qiáng)度和微膨脹性，摻量接近50%時(shí)，用其固化的細(xì)砂土可作為較好的路基材料使用。劉瑾等選取丙烯酸等乙烯基單體為主體，經(jīng)高分子聚合反應(yīng)合成出了一種新型水溶性高分子土體固化劑。沈如等對(duì)丙烯酸鈣加固軟土進(jìn)行了研究，認(rèn)為丙烯酸鈣具有高固結(jié)性、高強(qiáng)度和抗水性，是一種比較理想的高分子軟土加固材料。
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