【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請(qǐng)涉及建筑垃圾及工業(yè)固廢資源化利用，具體涉及一種流態(tài)固化渣土及其制備方法。
技術(shù)介紹
1、隨著城鎮(zhèn)化以及舊城區(qū)大規(guī)模改造，作為建筑垃圾之一的建筑渣土產(chǎn)生量也越來越高。建筑渣土目前資源化利用率偏低，對(duì)其的處置方式主要堆放、填坑等，存在較大的環(huán)境和安全隱患。如何合理資源化利用建筑渣土成為社會(huì)關(guān)注的一個(gè)焦點(diǎn)，是解決建筑渣土處置問題的關(guān)鍵所在。
2、傳統(tǒng)地基回填方式主要采用水泥土、二灰土等材料進(jìn)行分層碾壓、夯實(shí)，施工復(fù)雜、費(fèi)人費(fèi)時(shí)且環(huán)境、經(jīng)濟(jì)成本高，而且對(duì)施工操作面有較高要求。如遇到回填深度大的狹窄、異形基槽、基坑，以及支護(hù)結(jié)構(gòu)或管道線路復(fù)雜等工況時(shí)，回填質(zhì)量、安全、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境成本更難控制。使用流態(tài)固化土進(jìn)行上述回填是一種方便、可行的技術(shù)途徑。就地就近利用工程棄土，加入固化劑與水，無需振搗，可達(dá)到泵送甚至是自流平要求，經(jīng)養(yǎng)護(hù)后，具有一定強(qiáng)度與水穩(wěn)定性，滿足地基回填的需求，也可用作道路基層材料，尤其適用于狹窄基槽回填，管線鋪埋。
3、采用建筑渣土作為回填土體，既處置了建筑渣土，也避免了淤泥天然含水率過高或不良地質(zhì)土雜質(zhì)含量大的問題。目前常用的無機(jī)固化劑是水泥和石灰，它們的生產(chǎn)會(huì)產(chǎn)生大量co2和細(xì)微粉塵，環(huán)境成本高，與低碳環(huán)保的理念相悖。有機(jī)固化劑和離子固化劑強(qiáng)度形成快，但制備成本高，且后期力學(xué)性能有劣化趨勢(shì)。利用富含鋁硅酸鹽的一般工業(yè)固廢作為固化劑，在堿性環(huán)境中，會(huì)產(chǎn)生水化硅酸鈣(c-s-h)、水化鋁酸鈣(c-a-h)等凝膠促進(jìn)強(qiáng)度的產(chǎn)生，有一定的理論可行性，成本低廉且符合低碳環(huán)保的理念。
4、公告
5、本專利技術(shù)旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，對(duì)固化劑的組成和用量進(jìn)行嚴(yán)格的篩選，大大減少了在制備過程中對(duì)于環(huán)境的污染，節(jié)約了能源和成本。對(duì)分散劑的種類進(jìn)行篩選，有助于渣土顆粒和固化劑的均勻分布，確保固化土的微觀結(jié)構(gòu)均勻，從而提高固化土的整體性能。同時(shí)使用制備工藝簡(jiǎn)單、方便，所制得的流態(tài)固化渣土，其流動(dòng)性高、粘度適中、泌水率低，滿足泵送甚至是自流平要求；濕密度大、力學(xué)性能和水穩(wěn)性優(yōu)良：凝結(jié)時(shí)間短，提高施工效率。同時(shí)，節(jié)省施工成本，對(duì)環(huán)境污染小，解決了土壤回填面臨的狹窄基槽和管線鋪設(shè)等問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為提高建筑渣土的資源化利用，同時(shí)解決現(xiàn)有狹窄基槽回填的技術(shù)復(fù)雜性及質(zhì)量問題，本申請(qǐng)的目的在于提供一種流態(tài)固化渣土，用建筑垃圾破碎后的建筑渣土作為基材，用電石渣、粉煤灰和礦粉三種工業(yè)固廢固化劑。電石渣主要成份為ca(oh)2，可以提供堿性環(huán)境，礦渣、粉煤灰含有大量氧化硅(sio2)、氧化鈣(cao)和氧化鋁(al2o3)，在堿性環(huán)境下能發(fā)生火山灰反應(yīng)，生成c-(a)-s-h凝膠固結(jié)土體顆粒，填充并密實(shí)孔隙，改善固化渣土的力學(xué)性能。在制備得到性能優(yōu)異的流態(tài)固化渣土的同時(shí)，解決了目前建筑渣土產(chǎn)量大、污染環(huán)境和工程安全等問題，又合理再利用了電石渣、礦渣和粉煤灰三種工業(yè)固廢。
2、篩選了適宜的分散劑，有助于渣土顆粒和固化劑的均勻分布，確保固化土的微觀結(jié)構(gòu)均勻，從而提高固化土的整體性能。
3、本申請(qǐng)采用的技術(shù)方案如下：
4、一種流態(tài)固化渣土，其組成包括：建筑渣土、固化劑、分散劑和水；
5、上述建筑渣土，按重量份計(jì)，建筑渣土材料用量為100份。
6、所述建筑渣土是指拆除的磚混結(jié)構(gòu)破碎篩分后的篩下物，在自然風(fēng)干狀態(tài)下，最大粒徑為4.75?mm，且有機(jī)質(zhì)含量不超過5?%。
7、上述固化劑使用一般工業(yè)固廢，包括：電石渣粉、礦粉和粉煤灰；
8、上述分散劑為硅酸鈉粉末和稻殼灰，且二者的分?jǐn)?shù)分別為：硅酸鈉粉末2～3，稻殼灰6～7份。
9、其中，硅酸鈉粉末中的氧化硅（sio2）和氧化鈉（na2o）的比例通常用模數(shù)（m）來表示，模數(shù)是二氧化硅與氧化鈉的摩爾比，本專利技術(shù)選用模數(shù)為2.80的硅酸鈉粉末，也即硅酸鈉粉末中每摩爾的氧化鈉對(duì)應(yīng)有2.80摩爾的二氧化硅。
10、進(jìn)一步的，按重量份記，所述電石渣粉2～4份、礦粉4～10份和粉煤灰2～8份，所述的電石渣粉為電石渣磨細(xì)后的產(chǎn)物，標(biāo)準(zhǔn)篩目數(shù)為400～600目；所述的礦粉為s95級(jí)粒化高爐礦渣;所述的粉煤灰為ⅱ級(jí)灰。其中，硅酸鈉粉末、稻殼灰過粗篩網(wǎng)，成粉末狀即可。
11、上述水，按重量份計(jì)，用水量為36～42份。
12、本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N流態(tài)固化渣土，其特征在于，其通過如下組分的原材料配備而成：建筑渣土100份，電石渣粉2～4份，礦粉4～10份，粉煤灰2～8份，硅酸鈉粉末2～3份，稻殼灰6～7份，水36～42份。
13、進(jìn)一步的，所述的電石渣粉為電石渣磨細(xì)后的產(chǎn)物，標(biāo)準(zhǔn)篩目數(shù)為400～600目；所述的礦粉為s95級(jí)粒化高爐礦渣；所述的粉煤灰為ⅱ級(jí)灰。硅酸鈉粉末、稻殼灰過粗篩網(wǎng)，成粉末狀即可。
14、本申請(qǐng)還提供了一種流態(tài)固化渣土的制備方法：其包含如下過程：稱取電石渣粉、礦粉、粉煤灰、建筑渣土、硅酸鈉粉末、稻殼灰和水，備用；將電石渣粉、礦粉、粉煤灰、硅酸鈉粉末、稻殼灰放入攪拌機(jī)攪拌均勻得到混合物a；將建筑渣土與混合物a共同放入攪拌機(jī)中，并加入所需水總質(zhì)量的80?%，攪拌180s得到混合物b；向混合物b中加入剩余的20%水，攪拌120?s，即得到拌和好的流態(tài)固化渣土。
15、所述攪拌過程中，攪拌速率為150-200?r/min。
16、制備得到的流態(tài)固化渣土，其特征在于，流態(tài)固化渣土濕密度為1760～1910?kg/m3，流動(dòng)度為181～220?mm，粘度為2900～3800?mpa·s，泌水率為1.8～2.7?%，初凝、終凝時(shí)間分別為5.5～9?h、9.5～14?h，28d抗壓強(qiáng)度為6.3～8.5?mpa，水穩(wěn)系數(shù)為0.86～0.94。
17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)的有益效果為：
18、1)?本申請(qǐng)使用流態(tài)固化渣土進(jìn)行回填是一種方便、可行的技術(shù)途徑。其就地就近利用建筑渣土，加入固化劑與水，無需振搗，可達(dá)到泵送甚至是自流平要求，經(jīng)養(yǎng)護(hù)后，具有一定強(qiáng)度與水穩(wěn)定性，滿足地基回填的基本需求，也可用作道路基層材料，尤其適用于狹窄基槽回填，管線鋪埋。
19、2)?本申請(qǐng)用于流態(tài)固化渣土的基材選用建筑渣土，其為拆除的磚混結(jié)構(gòu)破碎篩分后的篩下物；用建筑渣土作為基材制備流態(tài)固化渣土，既處置了建筑渣土，也避免了淤泥天然含水率過高或不良地質(zhì)土雜質(zhì)含量大的問題。
20、3)?本本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種流態(tài)固化渣土，其特征在于，其包含如下組分的原材料配備而成：建筑渣土、固化劑、分散劑和水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流態(tài)固化渣土，其特征在于，所述固化劑為一般工業(yè)固廢，具體為：電石渣粉、礦粉和粉煤灰。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流態(tài)固化渣土，其特征在于，所述分散劑為硅酸鈉粉末和稻殼灰。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的流態(tài)固化渣土，其特征在于，其包含如下組分的原材料配備而成：建筑渣土100份，電石渣粉2～4份，礦粉4～10份，粉煤灰2～8份，硅酸鈉粉末2～3份，稻殼灰6～7份，水36～42份。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的流態(tài)固化渣土，其特征在于，所述建筑渣土是指拆除的磚混結(jié)構(gòu)破碎篩分后的篩下物，在自然風(fēng)干狀態(tài)下，最大粒徑為4.75?mm，且有機(jī)質(zhì)含量不超過5%。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的流態(tài)固化渣土，其特征在于，其特征在于，所述的電石渣粉為電石渣磨細(xì)后的產(chǎn)物，標(biāo)準(zhǔn)篩目數(shù)為400～600目；所述的礦粉為S95級(jí)粒化高爐礦渣；所述的粉煤灰為Ⅱ級(jí)灰；硅酸鈉粉末、稻殼灰過粗篩網(wǎng)，成粉末狀即可，所述硅酸鈉粉末模數(shù)為2.80。
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