CN109399879A - 一种吹填泥被的固化方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种吹填泥被的固化方法，包括：确定配合比：抓取原材料，并在室内进行配合比试验，确定预设配比；原材料拌合：将预设配合比输入控制装置中，搅拌装置自动控制原材料的输入量，通过搅拌机构对原材料进行搅拌，并实时监测其内部拌合物的粘稠度，以便于MCU处理器对所述拌合物的均匀度进行计算；泥被的吹填：将达到预设均匀度的拌合物输送至吹填装置中，吹填装置自动检测拌合物的质量，并在超过预设质量时自动将拌合物吹填至施工地点，通过预设方式排除多余水分以形成泥被。本发明提供的吹填泥被的固化方法,有效地解决了现有吹填泥被的固化方法在施工过程中操作难度较大，费时费力，且施工成本较高的问题。

Description

一种吹填泥被的固化方法

技术领域

本发明涉及市政工程和海洋工程技术领域，具体而言，涉及一种吹填泥被的固化方法。

背景技术

目前，传统的吹填砂被筑堤技术是向砂被袋中吹填中细沙，排水后作为堤身材料。该工艺需要大量的砂石料资源。随环保力度的加大，自然资源日趋紧张，砂石料供不应求，价格飞涨。

传统的淤泥固化多采用水泥作为胶凝材料。水泥生产需要大量的能源，并造成一定的环境污染。生产水泥的石灰石资源日益缺乏。另外，水泥固化淤泥的效果差，成本高，因此采用水泥固化淤泥具有一定的资本、资源和技术瓶颈。

淤泥的处理和利用，是沿海地区城市发展和港口建设的难题之一。

随国民经济快速发展，工业、工厂迅速崛起，但由于产业链不完善，各种工业废渣不能得到充分利用，比如碱渣。碱厂生产过程中产生了大量碱渣，堆积如山，占用了大量农田和海域，对环境造成巨大污染，碱渣的再利用成为世界难题。火电厂、钢厂产生了大量的粉煤灰和矿渣，近年来，我国在矿渣、粉煤灰利用方面取得了较大进展，但仅仅作为建筑材料的辅料使用，没有充分利用其化学特性，没有物尽其用。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种吹填泥被的固化方法，旨在解决现有吹填泥被的固化方法在施工过程中操作难度较大，费时费力，且施工成本较高的问题。

本发明提出了一种吹填泥被的固化方法，包括如下步骤：

确定配合比：抓取施工所需的各种原材料，并在室内根据所述原材料的物理性质、化学性质以及所需成品的工程的要求进行配合比试验，以确定各种原材料的预设配比；

原材料拌合：将所述原材料的预设配合比输入控制装置中，搅拌装置自动根据所述预设配比控制各种原材料的输入量，通过搅拌机构对所述原材料进行搅拌，并通过设置在所述搅拌装置内部的探测器实时监测其内部拌合物的粘稠度，以便于所述控制装置通过MCU处理器对所述拌合物的均匀度进行计算；

泥被的吹填：将达到预设均匀度的所述拌合物通过输送装置输送至吹填装置中，吹填装置自动检测进入其内部的所述拌合物的质量，并在所述质量超过预设质量时自动将所述拌合物吹填至施工地点，通过预设方式排除多余水分以形成泥被；

泥被养护测试：将所述泥被养护至预设龄期后，测定固化后的所述泥被的物理力学指标、无侧限抗压强度以及耐久性检测；

所述搅拌机构设置在所述搅拌装置内部，其包括若干数量的弧形板状构件，所述板状弧形构件的弧形边由ab段、bc段、cd段三段曲线构成，三段分别按照下述曲线规律设定，其中，

ab段曲线公式为：

式中，δ₁为搅拌机构的设置角度，L₁为搅拌机构的高度，r₁为搅拌机构运行过程中三段曲线平面的平均直径；

bc段曲线公式为：

l₂＝r₁×[l₁]×sin(δ₁+30)×tanδ₁ (8)

式中，δ₁为搅拌机构的设置角度，[l₁]为ab段曲线的长度，r₁为搅拌机构运行过程中三段曲线平面的平均直径；

cd段曲线公式为：

式中，δ₁为搅拌机构的设置角度，[l₁]为ab段曲线的长度，[l₂]为bc段曲线的长度，r₁为搅拌机构运行过程中三段曲线平面的平均直径。

进一步地，上述吹填泥被的固化方法中，所述探测器包括：三个分散设置在所述搅拌装置内壁上的水分检测器，所述水分检测器用于在所述搅拌机构搅拌过程中实时监测不同部位所述拌合物的含水量；

所述MCU处理器按照下述公式计算第一水分检测器、第二水分检测器监测结果的重合度值：

式中，K₂₁表示第一水分检测器、第二水分检测器的监测结果的重合度值，ρ₁表示第一水分检测器的实时监测值，ρ₂表示第二水分检测器的实时监测值，ρ₃表示第三水分检测器的实时监测值，S表示均方差运算，T表示积分运算；

所述MCU处理器按照下述公式计算第一水分检测器、第三水分检测器监测结果的重合度值：

式中，K₃₁表示第一水分检测器、第三水分检测器的监测结果的重合度值，ρ₁表示第一水分检测器的实时监测值，ρ₂表示第二水分检测器的实时监测值，ρ₃表示第三水分检测器的实时监测值，S表示均方差运算，T表示积分运算；

所述MCU处理器按照下述公式计算第二水分检测器、第三水分检测器监测结果的重合度值：

式中，K₂₃表示第一水分检测器、第二水分检测器的监测结果的重合度值，ρ₁表示第一水分检测器的实时监测值，ρ₂表示第二水分检测器的实时监测值，ρ₃表示第三水分检测器的实时监测值，S表示均方差运算，T表示积分运算；

上述运算的基本算法为：通过获取在某个时间段内的所有水分检测器获取的含水量值，并对某个时间段内的各个取值进行积分运算和均方差运算，得出相比较的平均值；最后，计算K₂₁、K₃₁、K₂₃的平均值，即得出所述拌合物的均匀度。

进一步地，上述吹填泥被的固化方法中，所述原材料中包括如下配合比的材料：淤泥土100份、水0-200份、碱渣1-20份以及固化剂2-30份。

进一步地，上述吹填泥被的固化方法中，所述固化剂中包括如下配合比的材料：粉煤灰0-50份、矿渣5-80份、硅酸钠0-10份、石膏0-15份以及催化剂1-10份。

进一步地，上述吹填泥被的固化方法中，所述催化剂选自脂肪系减水剂、早强减水剂、防冻剂、缓凝剂、防水剂、生石灰以及缓凝剂中的一种或几种。

进一步地，上述吹填泥被的固化方法中，所述泥被的吹填过程中，排除水分时的所述预设方式为真空机械或和/或预压的方式。

进一步地，上述吹填泥被的固化方法中，所述吹填装置包括：盛接桶、称重器、喷浆器以及第二信号接收器；其中，

所述盛接桶与所述搅拌装置相连，用于承接所述搅拌装置搅拌均匀的所述拌合物；

所述称重器设置在所述承接桶的底部，并与所述第二信号接收器相连，用于计算所述承接桶内盛接的所述拌合物的质量；

所述喷浆器部分设置在所述盛接桶内，并与所述第二信号接收器相连，用于在所述盛接桶内盛接的所述拌合物的质量超过预设量时将所述拌合物吹填至所述施工地点；

所述第二信号接收器设置在所述盛接桶上，用于供所述吹填装置和所述控制装置之间进行信号交流。

进一步地，上述吹填泥被的固化方法中，所述喷浆器包括：高压泵、导管以及喷枪；其中，

所述高压泵可拆卸置在所述盛接桶底部，用于在所述盛接桶中的所述拌合物的质量超过所述预设量时将所述拌合物泵出至所述导管中；

所述导管连接在所述高压泵与所述喷枪之间，用于将所述高压泵泵出的所述拌合物输导给所述喷枪；

所述喷枪与所述导管相连，用于将所述导管输送的所述拌合物吹填至所述施工地点。

进一步地，上述吹填泥被的固化方法中，所述弧形板状构件上开设有中部开设有通孔，以供所述拌合物在搅拌过程中通过。

进一步地，上述吹填泥被的固化方法中，所述泥被吹填和养护检测过程中的环境温度大于等于5摄氏度。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明提供的吹填泥被的固化方法，通过以各种工业废渣为原料，并充分利用、激活各种原材料的化学活性或潜在的化学活性，并使各种原材料之间产生类似水泥混凝土的化学反应，进而形成硅铝酸钙、钙矾石等高强结晶体，粘结淤泥颗粒，最终形成高强泥被，有效地节省工期和费用，实现淤泥和工业废渣的再利用，固结速度快，效果好，达到了高强成品的力学指标，实现了环保经济和再生能源的持续发展。

尤其是，本发明的吹填泥被的固化方法，通过使用搅拌装置，其能够根据所述施工人员通过所述控制装置输入配比参数自动控制进入所述搅拌装置内部的各种原材料的输入量，并通过设置在其内部地板状弧形构件搅拌机构地对输入的各种原材料的进行充分的搅拌，以形成拌合物，同时通过设置在其内部的探测模块实时监测所述搅拌装置内部拌合物的粘稠度，以供所述控制装置通过MCU处理器根据监测结果对所述拌合物的均匀度进行计算，有效地确保了所述拌合物中的各种原材料的化学活性或潜在的化学活性能够充分释放，进而使得搅拌完成的所述拌合物能够达到较高的工程强度。

进一步地，本发明的吹填泥被的固化系统，通过使用吹填装置，其在所述搅拌装置将所述拌合物搅拌均匀之后用于盛接所述原材料拌合物，并能够自动检测其内部盛接的所述拌合物的质量，以便于所述控制装置在其内部的所述拌合物的质量超过预设量时控制所述吹填装置将所述拌合物吹填至所述施工地点，以使所述原材料中的矿渣、粉煤灰、铁尾矿以及石粉中含有的硅、铝氧化物和碱渣中的钙离子产生类似水泥混凝土的化学反应，形成硅铝酸钙、钙矾石等高强结晶体，粘结淤泥颗粒，进而形成高强泥被。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的吹填泥被的固化系统的框图；

图2为本发明实施例提供的吹填泥被的固化系统的局部放大图；

图3为本发明实施例提供的吹填泥被的固化方法的流程图.

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参阅图1-2所示，为本发明实施例的吹填泥被的固化系统，其包括：控制装置1、搅拌装置2以及吹填装置3；其中，所述控制装置1分别与所述搅拌装置2和所述吹填装置3相连，在使用的过程中用于供施工人员根据施工需求对系统中各装置的各项运行参数进行设置，并控制所述搅拌装置2和所述吹填装置3运行，以便于施工人员能根据不同的施工需求灵活的进行各项装置的一体式控制，极大地降低了所述吹填泥被的固化系统在使用过程中的操作难度，有效地加快了吹填泥被固化的施工速率，确保了吹填泥被固化施工的质量，同时极大地减少了吹填泥被固化施工过程中的人力劳动输入，有效地节约了吹填泥被固化施工过程中的投入成本。所述搅拌装置2与所述控制装置1相连，其能够根据所述施工人员通过所述控制装置1输入配比参数自动控制进入所述搅拌装置2内部的各种原材料的输入量，对输入的各种原材料的进行搅拌，以形成拌合物，并在对所述拌合物搅拌的过程中实时监测其内部拌合物的粘稠度，以供所述控制装置1根据其监测结果对所述拌合物的均匀度进行计算，确保所述拌合物中的各种原材料的化学活性或潜在的化学活性能够充分释放，进而使得搅拌完成的所述拌合物能够达到较高的工程强度。所述吹填装置3分别与所述控制装置1和所述搅拌装置2相连，用于在所述搅拌装置2将所述拌合物搅拌均匀之后盛接所述原材料拌合物，并在其自动检测到期内部的所述拌合物超过施工人员通过所述控制装置输入的预设量参数时，自动运行，并将其内部的所述拌合物吹填至施工地点，进而在施工地点形成泥被，确保吹填泥被的顺利固化。

具体而言，所述控制装置1用于供施工人员根据施工需求进行各项装置运行参数的设置，并同时控制所述搅拌装置2和吹填装置3运行，极大地降低了所述吹填泥被的固化系统在使用过程中的操作难度，有效地加快了吹填泥被固化的施工速率，确保了吹填泥被固化施工的质量。本实施例中，所述控制装置1包括：显示屏11、接收模块12以及MCU处理器13；其中，所述显示屏11为一智能触摸显示器，其分别与所述接收模块12和所述MCU处理器13相连，在使用的过程中用于供施工人员进行各种设备运行参数和预设原材料配比参数的输入，例如设定所需拌合物中各种原材料的预设配比、搅拌装置2中各种原材料的输入量以及吹填装置3中拌合物的预设质量等，并将其接收到的经所述MCU处理器13反馈的数据处理结果呈现给施工人员，例如控制所述搅拌装置2的搅拌时间、控制所述吹填装置3的吹填时间等，以便于施工人员能够及时地获取施工环节中的各装置的运行状态，以保证各装置能够正常运行，进而确保施工过程中吹填泥被的固化进度，减少施工过程中各装置的操作人员数量，节约了施工成本。所述接收模块12分别与所述搅拌装置2和所述吹填装置3相连，用于在施工的过程中供所述控制装置1分别与所述搅拌装置2和所述吹填装置3之间进行信号交流，以确保信号交流的及时性与稳定性，进而便于施工人员及时地通过所述控制装置1对所述搅拌装置2和所述吹填装置3进行远程控制；所述接收模块12包括：第一接收模块和第二接收模块；其中，所述第一接收模块与所述搅拌装置2相连，以供所述控制装置1与所述搅拌装置2之间进行信号交流；所述第二接收模块与所述吹填装置3相连，以供所述控制装置1与所述搅拌装置3之间进行信号交流，与确保所述搅拌装置2和所述吹填装置3在使用过程中的运行状态能够及时有效地传输至所述控制装置1，进而便于所述控制装置1对所述搅拌装置2和所述吹填装置3进行同步和/或分步控制。所述MCU处理器13分别与所述接收模块12和所述显示屏11相连，用于对所述接收模块12接收到所述搅拌装置2和所述吹填装置3的信号进行处理，并将处理结果通过所述显示屏11反馈至所述施工人员。可以理解的是，本实施例中的显示屏11、接收模块12以及MCU处理器13的连接方式可以为无线、有线或其他任意方式，只要能够确保信号的交流传输顺利即可；同时，控制装置1有其他装置之间的信号交流方式也不做具体限定，即可以为任意方式。

具体而言，所述搅拌装置2与所述控制装置1相连，其能够根据所述施工人员通过所述控制装置1输入配比参数自动控制各种原材料的输入量，并在对所述原材料搅拌的过程中实时监测其内部拌合物的粘稠度，以便于所述控制装置1根据其监测结果对所述搅拌装置2中的所述拌合物的均匀度进行计算。本实施例中，所述搅拌装置2包括：搅拌器21、计量门22、探测器23以及第一信号接收器24；其中，所述搅拌器21为所述搅拌装置2的本体，在214使用的过程中用于对进入其内部的所述原材料进行搅拌形成，以确保各种原材料的化学活性或潜在的化学活性在搅拌的过程中能够充分释放，进而使得搅拌完成的所述拌合物工程强度能满足施工需求；具体的，所述搅拌器21包括升降台211、桶体212、驱动机构213和搅拌机构214；其中，所述升降台211为一支架结构，其设置在所述筒体212外侧，并与所述筒体212下端的出口2122相对，用于固定支撑所述驱动机构213和所述搅拌机构214，以确保所述驱动机构213和所述搅拌机构214在运行过程中的稳定性；所述筒体212为一圆柱状壳体结构，以作为所述搅拌装置2装载所述原材料、并进行原材料搅拌的腔室，确保搅拌过程中所述原材料能够拥有足够的拌和空间，进而保证所述原材料在搅拌过程中的均匀度；所述驱动机构213包括设置在所述升降台211上方、用于提供所述搅拌装置2在运行过程中的驱动力的电机2131和连接下所述电机2131下端、用于设置所述搅拌机构214的转轴2132；所述搅拌机构214包括若干数量的一侧具有三段弧形边的弧形板状构件，所述板状弧形构件的中部开设有通孔、并以一定角度设置在所述转轴2132上，用于在搅拌过程中充分地搅动原材料拌合物，以使所述拌合物搅拌均匀，进而确保所述拌合物中的各种原材料的化学活性或潜在的化学活性能够充分释放，进而使得搅拌完成的所述拌合物能够达到较高的工程强度。所述计量门22设置在所述搅拌装置2上，并与所述第一信号接收器24相连，用于供所述原材料进入所述搅拌桶212中，并根据所述施工人员输入的配比参数自动控制进入所述搅拌桶212的所述原材料的质量，以达到精确控制进入所述搅拌桶内的原材料的量的目的，进而确保所述拌合物中给原材料配比的精确性；具体的，所述计量门22包括:进料口、气动阀和计量器；其中，所述进料口设置在所述搅拌桶的侧壁上部，用于供各种不同粒径和不同状态的所述原材料分路进入所述搅拌桶中；所述气动阀设置在所述进料口处，并与所述第一信号接收器24相连，当通过所述进料口进入所述搅拌桶212中的原材料的质量达到预设质量时，所述气动阀在所述控制装置1的控制下自动关闭，以及时阻断继续加料，进而有效地确保了所述拌合物的均匀度；所述计量器为一流量监测器，其设置在所述进料口和所述气动阀之间，并分别与所述气动阀和所述第一信号接收器24相连，用于实时计算进入所述搅拌桶212内的所述原材料的质量，以实现原材料的精确加入。所述探测器23包括三个分散设置在所述搅拌桶212内壁上，并与所述第一信号接收3器24相连的水分检测器，所述水分检测器可拆卸的设置在所述搅拌桶212内壁上，用于在所述搅拌器21搅拌过程中实时监测所述搅拌器内部不同部位所述拌合物的粘稠度，所述水分检测器外侧还设置有金属王庄保护膜，以防止搅拌过程中损坏所述水分检测器。所述第一信号接收器24为一蓝牙信号收发模块，其设置在所述搅拌器21上，用于供所述搅拌装置2和所述控制装置1之间进行信号交流。可以理解的是，本实施例中对各部件或构件之间的具体连接方式不做限定，只要能够便于构件或部件之间进行信号交流即可，同时，对各部件或各构件的设置方式也不做具体限定，只要能够满足使用需求即可。

具体而言，所述吹填装置3分别与所述控制装置1和所述搅拌装置2相连，在使用的过程中用于在所述搅拌装置2将所述拌合物搅拌均匀之后盛接所述原材料拌合物，并能够自动检测其内部盛接的所述拌合物的质量，以便于所述控制装置1在其内部的所述拌合物的质量超过预设量时控制所述吹填装置3将所述拌合物吹填至所述施工地点，以使所述原材料中的矿渣、粉煤灰、铁尾矿以及石粉中含有的硅、铝氧化物和碱渣中的钙离子产生类似水泥混凝土的化学反应，形成硅铝酸钙、钙矾石等高强结晶体，粘结淤泥颗粒，进而形成高强泥被。本实施例中，所述吹填装置3包括：盛接桶31、称重器32、喷浆器33以及第二信号接收器34；其中，所述盛接桶31为一壳体构件，其与所述搅拌装置2通过传输装置4相连，在使用的过程中作为盛接所述拌合物的容器，用于盛接经所述搅拌装置2搅拌均匀的所述拌合物；所述称重器32为一电子称，其可拆卸的设置在所述盛接桶31的外底部，并与所述第二信号接收器34相连，用于在所述搅拌装置2将其将拌均匀的所述拌合物输送至所述承接桶31内的过程中实时称重所述承接桶31内盛接的所述拌合物的质量，以确保在所述盛接桶31内的所述拌合物超过预设质量时及时地通过所述控制装置1控制所述喷浆器33向施工地点吹填所述拌合物，以形成高强度的泥被。所述喷浆器33部分设置在所述盛接桶31内，并与所述第二信号接收器34相连，在使用的过程中用于在所述盛接桶31内盛接的所述拌合物的质量超过预设量时将所述拌合物吹填至所述施工地点；具体的，所述喷浆器33包括：高压泵331、导管332以及喷枪333；其中，所述高压泵331可拆卸置在所述盛接桶31底部，用于在所述盛接桶31中的所述拌合物的质量超过所述预设量时将所述拌合物泵出至所述导管332中，并在所述导管中形成高压拌合物，已提供所述拌合物在吹填过程中的高压能量，保证所述拌合物能够顺利高速地喷出；所述导管332连接在所述高压泵331与所述喷枪333之间，用于作为经所述高压泵泵出的所述拌合物的输送通道，保证所述拌合物能够顺利的到的所述喷枪333；所述喷枪333与所述导管332相连，用于将经所述导管332输送的所述高压泵331泵出的所述拌合物吹填至所述施工地点，以形成高强度的泥被。所述第二信号接收器34为一蓝牙信号收发模块，其设置在所述盛接桶外壁上，用于供所述吹填装置3和所述控制装置1之间进行信号交流。

上述实施例中，所述控制装置中的MCU处理器按照如下方式分别计算3个水分检测器监测到的含水量的重合度值，并根据各个重合度值计算所述拌合物均匀度；

所述MCU处理器按照下述公式计算第一水分检测器、第二水分检测器监测结果的重合度值：

式中，K₂₁表示第一水分检测器、第二水分检测器的监测结果的重合度值，ρ₁表示第一水分检测器的实时监测值，ρ₂表示第二水分检测器的实时监测值，ρ₃表示第三水分检测器的实时监测值，S表示均方差运算，T表示积分运算；

所述MCU处理器按照下述公式计算第一水分检测器、第三水分检测器监测结果的重合度值：

式中，K₃₁表示第一水分检测器、第三水分检测器的监测结果的重合度值，ρ₁表示第一水分检测器的实时监测值，ρ₂表示第二水分检测器的实时监测值，ρ₃表示第三水分检测器的实时监测值，S表示均方差运算，T表示积分运算；

所述MCU处理器按照下述公式计算第二水分检测器、第三水分检测器监测结果的重合度值：

式中，K₂₃表示第一水分检测器、第二水分检测器的监测结果的重合度值，ρ₁表示第一水分检测器的实时监测值，ρ₂表示第二水分检测器的实时监测值，ρ₃表示第三水分检测器的实时监测值，S表示均方差运算，T表示积分运算；

上述运算的基本算法为：通过获取在某个时间段内的所有水分检测器获取的含水量值，并对某个时间段内的各个取值进行积分运算和均方差运算，得出相比较的平均值；最后，计算K₂₁、K₃₁、K₂₃的平均值，即得出所述拌合物的均匀度。

在常规的搅拌过程中，需要通过人工对搅拌装置中的拌合物的含水量进行多次检测，直至其检测的含水量值不变才能够据此确定拌合物是否搅拌均匀，而本发明通过在搅拌装置中的不同部位设置三个水分探测器，以对搅拌过程中不同部位的拌合物的含水量实时进行监测，有效地避免了常规搅拌中通过人工测量含水量的方式，节省了人力成本；并且，本发明通过控制装置根据冗余判定的方式计算三个水分检测器监测到的含水量的重合度值，并根据重合度值确定拌合物的均匀度，大大降低了人工测量的误差，节约了单纯的机械结构判定及人工判定的成本。

上述实施例中，所述板状弧形构件的弧形边由ab段、bc段、cd段三段曲线构成，三段分别按照下述曲线规律设定，其中，

ab段曲线公式为：

式中，δ₁为搅拌机构的设置角度，L₁为搅拌机构的高度，r₁为搅拌机构运行过程中三段曲线平面的平均直径；

bc段曲线公式为：

l₂＝r₁×[l₁]×sin(δ₁+30)×tanδ₁ (5)

式中，δ₁为搅拌机构的设置角度，[l₁]为ab段曲线的长度，r₁为搅拌机构运行过程中三段曲线平面的平均直径；

cd段曲线公式为：

式中，δ₁为搅拌机构的设置角度，[l₁]为ab段曲线的长度，[l₂]为bc段曲线的长度，为搅拌机构运行过程中三段曲线平面的平均直径。

常规搅拌装置中，搅拌机构通常为一光滑的板状构件，其在搅拌的过程中受到的拌合物的冲击力较大，且在搅拌过程中被拌合物在搅拌机构的带动下整体转动，难以迅速地将拌合物搅拌均匀；而本发明中，通过将搅拌机构设置成具有三段弧形的板状弧形构件，在搅拌的过程中带动部分拌合物转动，部分拌合物遗留在原位，使拌合物快速地混合，极大地降低了搅拌过程中的搅拌难度，使得拌合物能够快速被搅拌均匀。尤其是，当搅拌机构在驱动机构上的设置角度越大、搅拌机构的高度越高、搅拌机构运行过程中三段曲线平面的平均直径越长时，板状弧形构件的三段弧形的长度越大，即每段弧形的弧度越大，相邻弧形之间的间隙也越大，搅拌过程中转动部分的拌合物与遗留在原位拌合物接触的空间越大，混合的越充分，进而极大地降低了搅拌机构债搅拌过程中难度，减少了搅拌均匀所需的时间。

参阅图2所示，为本发明实施例的吹填泥被的固化方法，其包括：

确定配合比：抓取施工所需的各种原材料，并在室内根据所述原材料的物理性质、化学性质以及所需成品的工程的要求进行配合比试验，以确定各种原材料的预设配比；其中，所述原材料中包括如下配合比的材料：淤泥土100份、水0-200份、碱渣1-20份以及固化剂2-30份，所述固化剂中包括如下配合比的材料：粉煤灰0-50份、矿渣5-80份、硅酸钠0-10份、石膏0-15份以及催化剂1-10份，所述催化剂选自脂肪系减水剂、早强减水剂、防冻剂、缓凝剂、防水剂、生石灰以及缓凝剂中的一种或几种。

原材料拌合：将所述原材料的预设配合比输入控制装置中，搅拌装置自动根据所述预设配比控制各种原材料的输入量，通过搅拌机构对所述原材料进行搅拌，并通过设置在所述搅拌装置内部的探测器实时监测其内部拌合物的粘稠度，以便于所述控制装置通过MCU处理器对所述拌合物的均匀度进行计算，以控制其含水量，进而达到密实度和空隙比的要求。

泥被的吹填：将达到预设均匀度的所述拌合物通过输送装置输送至吹填装置中，吹填装置自动检测进入其内部的所述拌合物的质量，并在所述质量超过预设质量时自动将所述拌合物吹填至施工地点，通过预设方式排除多余水分以形成泥被；其中，排除水分时的所述预设方式为真空机械或和/或预压的方式。

泥被养护测试：将所述泥被养护至预设龄期后，测定固化后的所述泥被的物理力学指标、无侧限抗压强度以及耐久性检测；其中，养护过程中水位变动区和水下泥被不需要养护，而水上泥被采用洒水和覆盖养护；测试过程中采用土力学试验方法和水泥混凝土的常规方式方法进行该固化土的物理力学指标、无侧限抗压强度、耐久性等项检测。

以上所述方法中：环境温度是重要的质量参数，一般不低于5摄氏度。

下面将参照具体实施方式本实施例中吹填泥被的固化方法作进一步说明：

实施例1，一种吹填泥被的固化方法，其方案及步骤如下：

(1)配合比：淤泥100，水200，碱渣10，固化剂15.9。

(2)实施步骤：材料进场――检测――淤泥、碱渣、固化剂依次搅拌――吹填泥被――真空吸水――养护――测试。

(3)指标：28天抗压强度2.88兆帕，粘聚力65千帕，内摩擦角22度。

实施例2，一种新型铁尾矿混凝土制造技术实例，其方案及步骤如下：

(1)配合比：淤泥100：水10：碱渣5.6：固化剂10.6。

(2)实施步骤：材料进场――检测――铁尾矿、碱渣、固化剂依次搅拌――运输、装填泥被――排水――养护――测试。

(3)指标：28天抗压强度1.12兆帕，粘聚力45千帕，内摩擦角18.5度。

实施例3，一种新型铁尾矿混凝土制造技术实例，其方案及步骤如下：

(1)配合比：淤泥100：水150：碱渣4.5：固化剂7.5，吹填泥被用途为填海料。

(2)实施步骤：材料进场――检测――搅拌机械就位――碱渣、固化剂搅拌制浆――搅拌、湿式喷浆――养护――测试。

(3)指标：28天抗压强度0.91兆帕。

显然可以得出的是，本发明具有以下优点和技术效果：1)本发明技术可以充分体现废物利用、资源再生：碱渣、矿渣、粉煤灰等工业废渣都是不可多得的资源，并充分利用当地的淤泥资源；2)、本发明技术有利于环保：我国政府和企业投入巨资进行工业废渣的治理，碱渣等工业废渣是良好的化工、建筑材料，到目前为止，还没有良好的利用方法，多采用掩埋方式处理，并没有消除污染源；3)、本发明方法实现了淤泥的废物利用：采用本发明技术后，可以充分利用这些工业废渣，形成海洋工程的面层和筑堤材料，代替日益紧缺的砂石料天然资源；4)、所用材料大多发生了化学反应，并被反应物包裹，不易渗出，经环保检测，本发明制造成品浸出水达到了工业废水的排放标准，对环境没有污染；5)、本发明方法可以有效降低成品工程的施工费用。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种吹填泥被的固化方法，其特征在于，包括如下步骤：

确定配合比：抓取施工所需的各种原材料，并在室内根据所述原材料的物理性质、化学性质以及所需成品的工程的要求进行配合比试验，以确定各种原材料的预设配比；

原材料拌合：将所述原材料的预设配合比输入控制装置中，搅拌装置自动根据所述预设配比控制各种原材料的输入量，通过搅拌机构对所述原材料进行搅拌，并通过设置在所述搅拌装置内部的探测器实时监测其内部拌合物的粘稠度，以便于所述控制装置通过MCU处理器对所述拌合物的均匀度进行计算；

泥被的吹填：将达到预设均匀度的所述拌合物通过输送装置输送至吹填装置中，吹填装置自动检测进入其内部的所述拌合物的质量，并在所述质量超过预设质量时自动将所述拌合物吹填至施工地点，通过预设方式排除多余水分以形成泥被；

泥被养护测试：将所述泥被养护至预设龄期后，测定固化后的所述泥被的物理力学指标、无侧限抗压强度以及耐久性检测；

所述搅拌机构设置在所述搅拌装置内部，其包括若干数量的弧形板状构件，所述板状弧形构件的弧形边由ab段、bc段、cd段三段曲线构成，三段分别按照下述曲线规律设定，其中，

ab段曲线公式为：

式中，δ₁为搅拌机构的设置角度，L₁为搅拌机构的高度，r₁为搅拌机构运行三段曲线的直径；

bc段曲线公式为：

l₂＝r₁×[l₁]×sin(δ₁+30)×tanδ₁ (5)

式中，δ₁为搅拌机构的设置角度，[l₁]为ab段曲线的长度，r₁为搅拌机构运行三段曲线的直径；

cd段曲线公式为：

式中，δ₁为搅拌机构的设置角度，[l₁]为ab段曲线的长度，[l₂]为bc段曲线的长度，r₁为搅拌机构运行三段曲线的直径。

2.根据权利要求1所述的吹填泥被的固化方法，其特征在于，所述探测器包括：三个分散设置在所述搅拌装置内壁上的水分检测器，所述水分检测器用于在所述搅拌机构搅拌过程中实时监测不同部位所述拌合物的含水量；

所述MCU处理器按照下述公式计算第一水分检测器、第二水分检测器监测结果的重合度值：

式中，K₂₁表示第一水分检测器、第二水分检测器的监测结果的重合度值，ρ₁表示第一水分检测器的实时监测值，ρ₂表示第二水分检测器的实时监测值，ρ₃表示第三水分检测器的实时监测值，S表示均方差运算，T表示积分运算；

所述MCU处理器按照下述公式计算第一水分检测器、第三水分检测器监测结果的重合度值：

式中，K₃₁表示第一水分检测器、第三水分检测器的监测结果的重合度值，ρ₁表示第一水分检测器的实时监测值，ρ₂表示第二水分检测器的实时监测值，ρ₃表示第三水分检测器的实时监测值，S表示均方差运算，T表示积分运算；

所述MCU处理器按照下述公式计算第二水分检测器、第三水分检测器监测结果的重合度值：

式中，K₂₃表示第一水分检测器、第二水分检测器的监测结果的重合度值，ρ₁表示第一水分检测器的实时监测值，ρ₂表示第二水分检测器的实时监测值，ρ₃表示第三水分检测器的实时监测值，S表示均方差运算，T表示积分运算；

上述运算的基本算法为：通过获取在某个时间段内的所有水分检测器获取的含水量值，并对某个时间段内的各个取值进行积分运算和均方差运算，得出相比较的平均值；最后，计算K₂₁、K₃₁、K₂₃的平均值，即得出所述拌合物的均匀度。

3.根据权利要求1所述的吹填泥被的固化方法，其特征在于，所述原材料中包括如下配合比的材料：淤泥土100份、水0-200份、碱渣1-20份以及固化剂2-30份。

4.根据权利要求2所述的吹填泥被的固化方法，其特征在于，所述固化剂中包括如下配合比的材料：粉煤灰0-50份、矿渣5-80份、硅酸钠0-10份、石膏0-15份以及催化剂1-10份。

5.根据权利要求4所述的吹填泥被的固化方法，其特征在于，所述催化剂选自脂肪系减水剂、早强减水剂、防冻剂、缓凝剂、防水剂、生石灰以及缓凝剂中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的吹填泥被的固化方法，其特征在于，所述泥被的吹填过程中，排除水分时的所述预设方式为真空机械或和/或预压的方式。

7.根据权利要求1所述的吹填泥被的固化方法，其特征在于，所述吹填装置包括：盛接桶、称重器、喷浆器以及第二信号接收器；其中，

所述盛接桶与所述搅拌装置相连，用于承接所述搅拌装置搅拌均匀的所述拌合物；

所述称重器设置在所述承接桶的底部，并与所述第二信号接收器相连，用于计算所述承接桶内盛接的所述拌合物的质量；

所述喷浆器部分设置在所述盛接桶内，并与所述第二信号接收器相连，用于在所述盛接桶内盛接的所述拌合物的质量超过预设量时将所述拌合物吹填至所述施工地点；

所述第二信号接收器设置在所述盛接桶上，用于供所述吹填装置和所述控制装置之间进行信号交流。

8.根据权利要求7所述的吹填泥被的固化方法，其特征在于，所述喷浆器包括：高压泵、导管以及喷枪；其中，

所述高压泵可拆卸置在所述盛接桶底部，用于在所述盛接桶中的所述拌合物的质量超过所述预设量时将所述拌合物泵出至所述导管中；

所述导管连接在所述高压泵与所述喷枪之间，用于将所述高压泵泵出的所述拌合物输导给所述喷枪；

所述喷枪与所述导管相连，用于将所述导管输送的所述拌合物吹填至所述施工地点。

9.根据权利要求1所述的吹填泥被的固化方法，其特征在于，所述弧形板状构件上开设有中部开设有通孔，以供所述拌合物在搅拌过程中通过。

10.根据权利要求1-9任一项所述的吹填泥被的固化方法，其特征在于，所述泥被吹填和养护检测过程中的环境温度大于等于5摄氏度。