CN103290749A - 一种石灰干化污泥配制的无机混合料 - Google Patents

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张汎
崔宁
王晓江
毛世春
张岫
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Abstract

本发明公开了一种石灰干化污泥配制的无机混合料，石灰干化污泥产品与粉煤灰、石灰、水泥等胶结材料混合后用于稳定细粒土，配制的混合料用于二级及二级以下道路或城市次干路及以下等级道路的路面底基层，替代普通无机混合料。其中石灰干化污泥性能指标为：有效钙镁含量>20%，5mm以下颗粒含量>65%，含水率20%-40%。本发明可以大量消耗城市干化污泥，解决污泥处置难题，防止二次污染；本发明的无机混合料，具有良好的力学和耐久性能，可以满足二级及以下公路底基层的应用要求；还可以降低生产成本，作为城市固体废弃物，其原料价格大大低于天然石材。

Description

一种石灰干化污泥配制的无机混合料
技术领域
本发明涉及道路路面底基层材料技术领域，尤其涉及一种石灰干化污泥配制的无机混合料。
背景技术
随着污水厂的扩建与新建，污泥量也在不断增加。2008年，北京市污泥产量达103.5万t( 含水率80%) ，其中中心城区86.6万t，郊区县16.9万t。据预计，2020 年北京市全年污泥产量将达200万t( 含水率80%) ，产量将十分惊人。运输距离大幅增加，消纳处置场地日渐萎缩，污泥处置费用急剧增加，这给污水处理厂的建设和运行带来巨大的困难和压力。所以，急需寻求并建立可长期稳定、消纳处置污泥的技术和途径。若不妥善解决，则将对首都的城市环境带来严重隐患。
由于石灰干化污泥材料中含有大量未完全失去活性的有效石灰组分（游离氧化钙、游离氧化镁）
目前道路路面底基层用材料多用石灰粉煤灰稳定级配碎石或级配砂砾、水泥稳定级配碎石、石灰稳定级配碎石以及综合稳定级配碎石。而由于施工周期的限制，水泥稳定级配碎石由于其拌合到施工碾压完成应控制在3小时内导致其在北京地区的应用较少。目前最常用的为石灰粉煤灰稳定级配碎石。在上世纪八九十年代，多用石灰稳定细粒土（又称三七灰土、二八灰土）以及石灰粉煤灰稳定细粒土（又称二灰土），由于灰土的石灰用量相对较大，随着石灰价格的不断上涨，且灰土所用的细粒土短缺，灰土逐渐被石灰粉煤灰稳定级配碎石所取代。
随着我国城市化进程的飞速发展，大规模新修、改扩建市政道路，道路底基层材料中的级配碎石主要来源于天然石矿，这些材料的过度开采和提取，不仅对环境产生了较大的影响，也使有限的自然资源面临枯竭。由于石灰等高耗能高二氧化碳排放量企业逐渐退出北京市场，导致石灰的价格逐渐攀升。同时石灰干化处理后的污泥中含有大量的石灰有效成分，将该有效成分充分利用并节约石灰资源降低成本即有利于污泥的处理，同时也降低了底基层用材料的生产成本。
发明内容
本发明提供了一种石灰干化污泥配制的路面基层用无机混合料，将石灰干化污泥产品与粉煤灰、石灰、水泥等胶结材料混合后用于稳定细粒土，配制的混合料用于二级及二级以下道路或城市次干路及以下等级道路的路面底基层。其目的充分利用石灰干化污泥，解决污泥处置的难题，防止二次污染，建立可长期稳定、消纳处置污泥的技术和途径，同时还解决了日益缺乏的天然道路路基材料资源。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：
将石灰干化污泥产品与粉煤灰、石灰、水泥等胶结材料混合后用于稳定细粒土，配制的混合料用于二级及二级以下道路或城市次干路及以下等级道路的路面底基层。
本发明的原料的特征要求如下：
一种石灰干化污泥配制的路面基层用无机混合料，其特征在于，以废弃的石灰干化污泥替代常规二灰土混合料中的石灰，与粉煤灰、细粒土以及水泥等路用常规材料按照一定配比制成的一种或多种无机混合料。该混合料可用于二级及二级以下道路或城市次干路的路面底基层。
如上所述的一种石灰干化污泥配制的路面基层用无机混合料，其中，石灰干化污泥的有效钙镁含量>20%，5mm以下颗粒含量>65%，含水率20%-40%。
本发明所公开的用石灰干化污泥产品配制的路面底基层用无机混合料的配合比为：石灰干化污泥、细粒土，重量份数分别为20-50、50-80。混合料采用集中厂拌合，用于路面底基层时混合料最大干密度为1.40 g/cm3-1.70g/cm3，最佳含水量为16%-25%，7d无侧限抗压强度为0.5MPa-0.8Mpa。
本发明所公开的用石灰干化污泥产品配制的路面底基层用无机混合料的配合比为：石灰干化污泥、粉煤灰、细粒土，重量份数分别为20-40、8-16、50-70。混合料采用集中厂拌合，用于路面底基层时混合料最大干密度为1.50 g/cm3-1.70g/cm3，最佳含水量为17%-22%，7d无侧限抗压强度为0.5MPa-1.0Mpa。
本发明所公开的用石灰干化污泥产品配制的路面底基层用无机混合料的配合比为：石灰干化污泥、水泥、细粒土，重量份数分别为20-50、2-5、50-80。混合料采用集中厂拌合，用于路面底基层时混合料最大干密度为1.45 g/ cm3-1.70g/ cm3，最佳含水量为18%-23%，7d无侧限抗压强度为1.5MPa-2.0Mpa。
本发明所公开的用石灰干化污泥产品配制的路面底基层用无机混合料的配合比为：石灰干化污泥、石灰、细粒土，重量份数分别为20-40、2-5、60-80。混合料采用集中厂拌合，用于路面底基层时混合料最大干密度为1.45 g/ cm3-1.70g/ cm3，最佳含水量为17%-22%，7d无侧限抗压强度为0.5MPa-0.8Mpa。
本发明所公开的用石灰干化污泥产品配制的路面底基层用无机混合料的配合比为：石灰干化污泥、粉煤灰、石灰、细粒土，重量份数分别为20-40、8-16、1-3、50-70。混合料采用集中厂拌合，用于路面底基层时混合料最大干密度为1.50 g/cm3-1.70g/cm3，最佳含水量为17%-22%，7d无侧限抗压强度为0.5MPa-1.0Mpa。
本发明的有益效果如下：
1、可以大量消耗城市干化污泥，解决污泥处置难题，防止二次污染。
2、石灰干化污泥与粉煤灰、普通砂土配制的无机混合料，具有良好的力学和耐久性能，可以满足二级及以下公路底基层的应用要求。
3、降低生产成本。作为城市固体废弃物，其原料价格大大低于天然石材。
具体实施方式
下面的实施例是对本发明的进一步详细描述。
实施例1
无机混合料的组成为（Kg）：
石灰干化污泥    300
细粒土          700
其中，石灰干化污泥的有效钙镁含量为27%，5mm以下颗粒含量为76%，含水率为26%。
将以上配比的无机混合料加入适量水采用集中厂拌合，经充分拌合后，用于路面底基层时，经检测物理性能指标如下：
干密度为1.55g/cm3，含水量为21%，7d无侧限抗压强度为0.67Mpa。
所以经实施例1制备的无机混合料，用于路面底基层时，满足相关的技术要求。
实施例2
无机混合料的组成为（Kg）：
石灰干化污泥    350
石灰            40
细粒土          700
其中，石灰干化污泥的有效钙镁含量为24%，5mm以下颗粒含量为73%，含水率为28%。
将以上配比的无机混合料加入适量水采用集中厂拌合，经充分拌合后，用于路面底基层时，经检测物理性能指标如下：
干密度为1.60g/cm3，含水量为19%，7d无侧限抗压强度为0.71Mpa。
所以经实施例2制备的无机混合料，用于路面底基层时，满足相关的技术要求。
实施例3
无机混合料的组成为（Kg）：
石灰干化污泥    400
水泥            40
细粒土          750
其中，石灰干化污泥的有效钙镁含量为29%，5mm以下颗粒含量为69%，含水率为31%。
将以上配比的无机混合料加入适量水采用集中厂拌合，经充分拌合后，用于路面底基层时，经检测物理性能指标如下：
干密度为1.58g/cm3，含水量为20%，7d无侧限抗压强度为1.75Mpa。
所以经实施例3制备的无机混合料，用于路面底基层时，满足相关的技术要求。
实施例4
无机混合料的组成为（Kg）：
石灰干化污泥    300
粉煤灰          120
细粒土          600
其中，石灰干化污泥的有效钙镁含量为32%，5mm以下颗粒含量为71%，含水率为22%。
将以上配比的无机混合料加入适量水采用集中厂拌合，经充分拌合后，用于路面底基层时，经检测物理性能指标如下：
干密度为1.62g/cm3，含水量为18%，7d无侧限抗压强度为0.82Mpa。
所以经实施例4制备的无机混合料，用于路面底基层时，满足相关的技术要求。
实施例5
无机混合料的组成为（Kg）：
石灰干化污泥    300
粉煤灰          130
石灰            20
细粒土          600
其中，石灰干化污泥的有效钙镁含量为24%，5mm以下颗粒含量为75%，含水率为25%。
将以上配比的无机混合料加入适量水采用集中厂拌合，经充分拌合后，用于路面底基层时，经检测物理性能指标如下：
干密度为1.63g/cm3，含水量为19%，7d无侧限抗压强度为0.75Mpa。
所以经实施例5制备的无机混合料，用于路面底基层时，满足相关的技术要求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种石灰干化污泥配制的无机混合料,其特征在于:将石灰干化污泥添加到无机混合料中,其中石灰干化污泥的有效钙镁含量>20%，5mm以下颗粒含量>65%，含水率20%-40%。
2.如权利要求1所述的一种石灰干化污泥配制的无机混合料，其特征在于：该无机混合料的重量份组成为：
石灰干化污泥    20-50
细粒土          50-80。
3.如权利要求1所述的一种石灰干化污泥配制的无机混合料，其特征在于：该无机混合料的重量份组成为：
石灰干化污泥    20-40
粉煤灰          8-16
细粒土          50-70。
4.如权利要求1所述的一种石灰干化污泥配制的无机混合料，其特征在于：该无机混合料的重量份组成为：
石灰干化污泥    20-50
水泥            2-5
细粒土          50-80。
5.如权利要求1所述的一种石灰干化污泥配制的无机混合料，其特征在于：该无机混合料的重量份组成为：
石灰干化污泥    20-40
石灰            2-5
细粒土          60-80。
6.如权利要求1所述的一种石灰干化污泥配制的无机混合料，其特征在于：该无机混合料的重量份组成为：
石灰干化污泥    20-40
粉煤灰          8-16
石灰            1-3
细粒土          50-70。
7.如权利要求1-6任一项权利要求所述的无机混合料，其特征在于：该无机混合料在配制中采用集中厂拌合。
8.如权利要求1-6任一项权利要求所述的无机混合料，其特征在于：该无机混合料可以代替普通无机混合料，用于二级、二级以下道路、城市次干路及以下等级道路的路面底基层。
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