本發明涉及建筑材料領域，具體涉及一種廢棄管道填充材料、制備方法及應用方法。

背景技術：

1、隨著我國城鎮化進程不斷推進，地下管道在多個領域得到廣泛應用，其中輸水管道在城市地下管網中居多。根據國家統計局數據顯示，目前全國城市的供水管道長度達110.30萬公里，排水管道長度91.35萬公里。但當地下管道達到服役年限后，管材因腐蝕、老化、變形等問題開始進入事故高發期，據《2022年全國地下管線事故統計分析報告》統計，管線路面塌陷事故從106起最高增至347起，僅2021年發生了1723起地下管線相關事故，引發的傷亡人數達近400人。廢棄管道因結構破壞引起的地面塌陷事故存在極高的潛在風險。近年來由于管道結構破壞引起地面塌陷事故頻發，城市廢棄管道成為了城市發展的阻礙，不僅成為了周邊建筑的安全隱患，而且危害了人民生命安全，因此，如何處置城市廢棄管道是如今市政行業面臨的重大挑戰。

2、此外，隨著經濟的高速發展，我國每年固體廢棄物年產量與日俱增，據統計，2021年我國所產生的礦渣粉總量超過1.1億噸，火電廠煙氣脫硫后產生的脫硫石膏超過8000萬噸，電石水解獲取乙炔氣后產生的廢渣——電石渣年產量超過3000萬噸，這些固體廢棄物沒有得到有效的回收利用與處理,?大部分仍然采取堆存填埋的方式處理，對資源造成了很大的浪費，同時對人體和環境也造成了嚴重危害。因此，研究固體廢棄物的資源化利用途徑已經成為了一個亟待去解決的問題。

技術實現思路

1、本發明為了克服現有技術存在的不足，提供了一種用于廢棄管道填充材料；

2、本發明的第二個目的在于提供一種用于廢棄管道填充材料的制備方法；

3、本發明的第三個目的在于提供一種用于廢棄管道填充材料的應用方法。

4、本發明解決上述技術問題的技術方案是：

5、一種廢棄管道填充材料，包括復合廢棄物固化劑和淤泥質軟土，其中，所述復合廢棄物固化劑是由干粉和水復合而成，其中，所述干粉包括礦渣粉、電石渣、脫硫石膏。

6、優選的，所述干粉與水的比例為2:1。

7、優選的，基于所述復合廢棄物固化劑的干粉總質量，所述礦渣粉的質量百分比為50%-80%；所述電石渣的質量百分比為5%-37.5%；所述脫硫石膏的質量百分比為5%-37.5%。

8、優選的，所述礦渣粉的質量百分比為80%；所述電石渣的質量百分比為5%；所述脫硫石膏的質量百分比為15%。

9、一種廢棄管道填充材料的制備方法，包括如下步驟：

10、s1：基于固化劑干粉總質量，取礦渣粉50～80?量份、電石渣5～37.5重量份、脫硫石膏5～37.5重量份、水50重量份，在常溫、干燥條件下攪拌混合，得到固化劑凝膠；

11、s2：基于原狀的余泥質軟土質量，將固化劑凝膠按10%-30%摻量與軟土混合，利用凈漿攪拌機攪拌得到固化土填充材料；

12、s3：將固化土填充材料倒入模具中，在水泥膠砂振實臺振實0.5～5min，靜置1～3天后脫模成型取出，并進行養護，養護溫度20±3℃，即得廢棄管道填充材料。

13、一種廢棄管道填充材料的應用方法，包括以下步驟：

14、a1：在城市地下廢棄管道的一端開挖一個工作井，用于安裝灌注填料設備；

15、a2：將動力系統、反力架和進料斗安裝在工作井中，其中，進料斗的一端與動力壓進系統連接，另一端根據廢棄管道的管徑，用活接頭與廢棄管道連接；

16、a3：將攪拌好的固化土填充材料倒入進料斗中，啟動動力系統，利用動力系統將廢棄管道填充材料壓進廢棄管道里面，直至將廢棄管道完全填滿；

17、a4：待廢棄管道填完后，將動力系統、反力架和進料斗撤出工作井，并將工作井回填。

18、本發明與現有技術相比，具有如下優點和有益效果：

19、1、本發明的廢棄管道填充材料完全采用固體廢棄物即礦渣粉、電石渣和脫硫石膏作為固化劑，固化淤泥質軟土以制備廢棄管道填充材料，具有原料來源廣、制備簡單、強度高、成本低等優勢，能夠充分回收利用固體廢棄物，能耗低、排放低，且能夠有效填充城市廢棄管道，避免城市廢棄管道因結構破壞引起的地面塌陷事故，對生態環境和城市發展都有積極意義。

20、2、本發明的廢棄管道填充材料的制備方法工藝簡單，無二氧化碳排放，低能耗，制備成本低，具有顯著的經濟效益和社會效益。

21、3、本發明的廢棄管道填充材料可回收利用礦渣粉、電石渣、脫硫石膏固體廢棄物，解決了其大量堆積問題，所用原料全部是固體廢棄物，提高了固體廢棄物的利用率，減少其對周圍環境的影響。

22、4、相對目前常用的管道填充材料，本發明的廢棄管道填充材料不需要較高的流動度要求以及添加各種外摻劑，抗壓強度高，具有較高的可比性。

23、5、目前的管道填充方法，單點注漿長度一般小于100m，本發明的廢棄管道填充材料的應用方法可以通過控制頂推力實現更長的單點注漿長度，從而能夠有效避免廢棄管道因結構破壞引起的地面塌陷事故。

技術特征：

1.一種廢棄管道填充材料，其特征在于，包括復合廢棄物固化劑和淤泥質軟土，其中，所述復合廢棄物固化劑是由干粉和水復合而成，其中，所述干粉包括礦渣粉、電石渣、脫硫石膏。

2.根據權利要求1所述的廢棄管道填充材料，其特征在于，所述干粉與水的比例為2:1。

3.根據權利要求1所述的廢棄管道填充材料，其特征在于，在所述干粉中，所述礦渣粉的質量百分比為50%-80%；所述電石渣的質量百分比為5%-37.5%；所述脫硫石膏的質量百分比為5%-37.5%。

4.根據權利要求2所述的廢棄管道填充材料，其特征在于，所述礦渣粉的質量百分比為80%；所述電石渣的質量百分比為5%；所述脫硫石膏的質量百分比為15%。

5.一種用于權利要求1-4任一項所述的廢棄管道填充材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

6.一種根據權利要求1-4任一項所述的廢棄管道填充材料的應用方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術總結
本發明公開了一種廢棄管道填充材料、制備方法及應用方法，其中，所述廢棄管道填充材料包括復合廢棄物固化劑和淤泥質軟土；所述復合廢棄物固化劑是由干粉和水復合而成；所述干粉包括礦渣粉、電石渣和脫硫石膏。本發明所述的廢棄管道填充材料完全采用固體廢棄物即礦渣粉、電石渣和脫硫石膏作為固化劑，固化淤泥質軟土以制備廢棄管道填充材料，具有原料來源廣、制備簡單、強度高、成本低等優勢，能夠充分回收利用固體廢棄物，能耗低、排放低，且能夠有效填充城市廢棄管道，避免城市廢棄管道因結構破壞引起的地面塌陷事故，對生態環境和城市發展都有積極意義。

技術研發人員：葉鋒,顧琰哲,胡博文,陳東堯,梁仕華,馮德鑾,鄧偉東,戴君,雷志娟
受保護的技術使用者：廣東工業大學
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28