CN104119043B - 一种用建筑垃圾为主要原料的道路铺筑材料及其制备方法 - Google Patents

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CN104119043B CN201410354523.6A CN201410354523A CN104119043B CN 104119043 B CN104119043 B CN 104119043B CN 201410354523 A CN201410354523 A CN 201410354523A CN 104119043 B CN104119043 B CN 104119043B
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Abstract

本发明公开了一种用建筑垃圾为主要原料的道路铺筑材料及其制备方法,基于该道路铺筑材料的总重量计,其包含5-15重量%由红砖、青砖、瓦和/或碎玻璃制得的具有活性的微粉,80-90重量%从建筑垃圾中分离制得的泥土材料,和0.02-0.08重量%的激发剂,所述道路铺筑材料的99重量%以上由建筑垃圾制成。本发明的道路铺筑材料在满足道路指标要求的同时,使建筑垃圾得到充分利用。

Description

-种用建筑垃圾为主要原料的道路铺筑材料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种用建筑垃圾为主要原料的道路铺筑材料及其制备方法,尤其设及 99重量% ^上由建筑垃圾制成的道路铺筑材料。
背景技术
[0002] 建筑垃圾主要指建设、施工单位或个人对各类构筑物、建筑物等进行建设、修缕、 拆除及进行房屋装饰过程中产生的泥±、废渣、砂浆等各类废弃物。不同类型的建筑结构产 生的建筑垃圾的基本组成一致,主要成分包括泥±、散落的砂浆、废渣,渐青混凝±碎块、打 粧截断剩下的钢筋混凝±粧头,水泥混凝±、剔凿产生的砖石,各种废金属、木材、各类建材 产品的包装材料,墙体保温板,装修过程产生的废料和其它废弃物。
[0003] 进入21世纪W来,我国的城镇化建设发展迅速。到目前为止,我国已成为世界 上每年新建建筑最多的国家,新建面积达20亿平方米,相当于消耗了全世界40%的水泥 和钢材,而每年拆除老旧建筑产生的建筑垃圾约2亿吨,其数量已占到城市垃圾总量的 30% -40%。
[0004] 与其它城市垃圾相比,建筑垃圾具有低毒、无害、可资源化利用等特点,随着城市 建设的迅猛发展,天然材料将日益枯竭,如果将建筑垃圾通过一定的技术进行有效再生利 用,不仅可W解决该个矛盾,还能消除垃圾对环境的危害,实现经济的可持续发展。中国对 建筑垃圾循环利用的研究比较晚,目前虽取得了 一定研究成果,但仍缺乏较系统的研究,缺 少完善的再生技术的标准和规程。在中国,建设各种道路需要大量的材料,如果能够将建筑 垃圾用于道路工程中,则将会产生极大的经济价值。
[0005] 然而,建筑垃圾的多样性W及道路铺筑材料日益严格的标准要求等因素,使得建 筑垃圾在道路铺筑材料中的应用受到诸多限制,例如建筑垃圾利用率不高,道路铺筑材料 中建筑垃圾所占的比例较小,等等。
[0006] CN101239804A公开了一种采用建筑垃圾制造建材的方法,其对城市建筑材料依次 进行分炼、磁选、一次破碎和重力分选,将建筑垃圾分离为重物料、轻物料和矿物物料,并将 所述的矿物物料经过二次破碎后用于制造建筑材料,所述建筑材料的原料包括:纤维物料 5-10份、矿物物料40-60份、低水水泥20-30份和其他物料0-30份,所述建筑材料的生产 过程为将纤维物料、矿物物料和其他物料混合均匀,再加入低水水泥混合均匀,加水揽拌成 浆,置入模具中振动成型或加压成型,自然养护后形成建筑用板材产品。在该专利文献中, 仅仅利用了建筑垃圾中的矿物物料,建筑垃圾总体利用率低,获得矿物物料的步骤繁琐,并 且在建筑材料中矿物物料的比例不高,更为重要的时,该建筑垃圾是用于制备板材产品,而 不是用于制备对强度、耐水性要求较高的道路铺筑材料。
[0007] CN101348343A公开了一种利用建筑垃圾生产的建材及其制备方法,要解决的技术 问题是使材料配置简单、降低成本,其采用W下技术方案;一种利用建筑垃圾生产的建材, 包括的重量比份数为:建筑垃圾85-97份、生石灰3-15份,所述建筑垃圾包括砖石和混凝 ±,所述生石灰中的有效CaO含量>85%。该方法包括W下步骤;(1)对建筑垃圾进行初 选;(2)粉碎原材料,将建筑垃圾原材料粉碎至粒度为大于0至4mm,将CaO含量> 85 %的 生石灰磨至小于100目;(3)原材料配合,将粉碎过的建筑垃圾和生石灰细粉按重量比建筑 垃圾85-97份、生石灰3-15份混和均匀后运至消化仓,停留1-3小时;(4)成型,从消化仓 出来的材料进入揽拌机,加入总干粉用量的5-8%水拌合后,输送至料仓,在压砖机上压制 成各种形状的型材,使用的压力为200-1500吨,加压时间1-3秒钟;(5)压蒸养护,在温度 为190-230°C,压力为7-lOkg的条件下养护6-10小时,即为建材成品。在该专利文献中,主 要是用于制造成型建材产品,不能够用作道路铺筑材料,例如强度远远不够。
[000引 W02006033561A1公开了一种分离建筑废弃物的方法。在所述方法中,将粉碎成 预定尺寸的建筑废弃物加入到沉淀槽的液体中,并根据比重在槽中将其分离成各种组分, 其中,所述液体具有比回收组分的比重低但比剩余组分的比重高的参考比重,从而仅使要 回收的组分通过沉淀到所述沉淀槽的底部而进行分离。根据所述方法,可W容易地将包含 在建筑废弃物中的其它杂质与优质的可重复利用的混凝料分离。具体地,对分离液体的参 考比重进行适当的调整,从而甚至可W容易地将比水重的各种杂质(瓦片、红砖、渐青混凝 ±、水泥浆块等)与可重复利用的混凝料分离。该文献主要关注的是建筑垃圾的分选。
[0009] JP2006257681A公开了一种利用建筑垃圾制造矿物材料的方法,该方法能够有效 减少建筑垃圾在高温处理时产生的挥发性有机化合物的挥发,其通过将贝壳燃烧并粉碎产 生的多孔性贝壳碎料与所述材料接触来吸附建筑垃圾高温处理时产生的挥发性有机化合 物,从而使建筑垃圾的再利用更加绿色和安全。该方法成本比较高。
[0010] KR100938212B1公开了一种用于筑路的组合物,该组合物包含20-40重量%树脂、 22-27重量%环保集料、22-27重量%再循环碎片材料、13-18重量填料、1. 5-5重量颜料和 和1. 5-3重量%常见添加剂。该组合物成本含有大量树脂,成本比较高且不耐老化,另外由 于缺少水泥组分,至少强度严重不足。
[0011] 非专利文献"建筑垃圾模压制品力学性能的研究",陈日高等,混凝±,2011年第8 期(总第262期),125-127, W成型压力、建筑垃圾渗入量、粉煤灰取代水泥量为主要影响因 素,对建筑垃圾模压制品(MPBW)的力学性能进行深入研究,试验表明:W废弃混凝上加工 处理成细集料,加入水泥为胶凝材料模压制成的建材制品具有良好的力学性能,通过控制 成型压力、改变建筑垃圾渗入量或粉煤灰取代水泥量,利用建筑垃圾可W生产出具有良好 力学性能的板材、块材、构件等建材制品。该文献主要针对的是成型制品,并且垃圾原料渗 入比例较低。
[0012] 非专利文献"建筑垃圾再生微粉利用的试验研究",马纯滔等,宁夏工程技术,第8 卷第1期,2009年3月公开了建筑垃圾再生微粉的制造和使用方法,其中再生微粉的原料是 在混凝上再生骨料破碎、筛分等过程中,不可避免地会产生占再生骨料质量10 %左右、粒径 < 0. 16mm的细粉料,研磨获得微粉的最大比表面积仅为735. 4mVkg。
[0013] 目前亟需一种用建筑垃圾为主要原料的道路铺筑材料,使得建筑垃圾利用率高且 该道路铺筑材料的性能能够达到目前所用道路铺筑材料的性能。
发明内容
[0014] 为了克服现有技术中存在的上述问题,本发明人经过深入研究,提出了一种新的 解决方案,使得道路铺筑材料的主要原料为建筑垃圾,能够使建筑垃圾得到综合利用并且 制备的道路铺筑材料性能完全可达标。本发明提供了如下技术方案:
[0015] 在一方面,一种道路铺筑材料,基于该道路铺筑材料的总重量计,其包含5-15重 量%由红砖、青砖、瓦和/或碎玻璃制得的具有活性的微粉,80-90重量%从建筑垃圾中分 离制得的泥上材料,和0. 02-0. 08重量%的激发剂,所述道路铺筑材料的99重量% W上由 建筑垃圾制成。
[0016] 所述道路铺筑材料不包含水泥、渐青或水泥混凝±。
[0017] 所述具有活性的微粉可W通过将建筑垃圾中的红砖、青砖、瓦和/或碎玻璃破碎、 研磨获得。
[001引所述具有活性的微粉的比表面积可W为750-2200mVkg,优选1000-2200mVkg,更 优选 1500-2100mVkg,最优选 1800-2000mVkg。
[0019] 所述泥±材料可W是从建筑垃圾中分离出来的上及上类杂质。
[0020] 在本发明的道路铺筑材料中,激发剂可W为复合生物固化剂,也可W为碱类激发 剂和/或盐类激发剂,或者为它们的组合。
[0021] 在现有的W建筑垃圾为原料的再生微粉制备中,其采用的原料基本上均是废混凝 ±制备骨料中产生的细颗粒物质,并且制备的微粉难W获得较大的比表面积。更需要指出 的是,在现有的W建筑垃圾为原料的再生微粉制备中,为了使制得的建筑或道路铺筑材料 满足要求,仅仅用再生微粉替代混凝±材料中部分水泥,而不能完全替代水泥。
[0022] 本发明人出人意料的发现,通过将建筑垃圾中的红砖、青砖、瓦和/或碎玻璃进行 破碎、研磨,可W获得高表面积的性能非常优异的微粉,其在被本发明的激发剂激发后在某 些性能方面超过了水泥,使得能够完全替代道路铺筑材料中通常所用的水泥,且同时能够 达到道路铺筑所要求的性能指标。推测其原因,可能是因为建筑垃圾中的混凝±与建筑垃 圾中的红砖、青砖、瓦和/或碎玻璃相比,吸水性较大、强度较低、脆性较大,该些特点导致 由再生废混凝±制备的微粉难W完全替代道路铺筑材料中的水泥。相比之下,砖粉用作道 路铺筑材料在反应时,化学组成中的Si化和A1 2〇3等活性组分与激发剂中的组分例如氨氧 化巧反应,生成水化娃酸巧、水化侣酸巧或水化硫侣酸巧等产物,从而形成水泥石强度。
[0023] 本发明人还发现,具有活性的微粉的比表面积只有在750-2200mVkg的范围内才 能够有效发挥水泥的替代作用,使道路铺筑材料获得所需的抗压强度。当微粉的比表面积 小于750m2/kg时,则该微粉的潜在活性不够,例如使道路的抗压强度、抗裂性能不足。而当 比表面积大于2200mVkg时,则性能提高不再显著并且制备成本增加,并且吸湿性增加,给 拌料带来困难。另外,相比之下,当使用废弃混凝±进行微粉的研磨时,由于其吸水性大, 易于导致潮湿,并且由于成分复杂,包含一定比例难W研磨的砂粒,即使通过研磨也难W获 得eOOmVkgW上的比表面积,再加之所述吸水性大、强度低等特点,导致在道路铺筑材料中 仅仅能够替代有限部分的水泥。本发明中红砖、青砖、瓦和/或碎玻璃的研磨可W在研磨介 质存在下进行,所述研磨介质优选为娃酸错球和锭稳定氧化错球的W2 : 1~3 : 1(重量 比)的混合介质。
[0024] 在施工垃圾中,红砖、青砖、瓦占到垃圾组成的约7. 5重量%,在拆除垃圾中,红 砖、青砖、瓦占到垃圾组成的约6重量%,在建筑垃圾中还存在不少碎玻璃,该些都为本发 明微粉的制备提供了充足的来源。
[0025] 关于建筑垃圾组分,从旧建筑物拆除垃圾的组分来看,混凝±所占比例高达50% W上,其次是泥± (约10% )、石块和碎石(约10% )等;从新建建筑物施工垃圾的组分来 看,泥±比例约30% W上,其次是石块和碎石(约25%)、混凝± (约20%)等。该些为本 发明道路铺筑材料中泥±材料提供了充足来源。
[0026] 在本发明的道路铺筑材料中,激发剂可W为复合生物固化剂,也可W为碱类激发 剂和/或盐类激发剂,或者为它们的组合,例如复合生物固化剂与碱类激发剂和/或盐类激 发剂的重量比可W为(1~2) : (3~5)。
[0027] 所述复合生物固化剂可W为坚上酶、0 -葡糖巧酶和磯酸酶W (10~15) : (1~ 2) : (2~3)重量比的混合物。
[002引通过该3种酶的特定组合,可W使其发生相互促进作用,例如磯酸酶的使用可W 增强坚±酶的水稳定性。在本发明中,当使用所述复合生物固化剂的道路铺筑材料用作基 层材料时,特别有利有±类材料的稳定性,使得能够显著无侧限抗压强度、抗弯拉性能、抗 压及抗弯拉模量,尤其能够使无侧限抗压强度相对于不添加所述复合生物固化剂或者使用 单一生物激发剂(例如坚±酶)的道路铺筑材料,如在作为底基层材料时,能够提高至少约 18%,该种协同效果是本领域技术人员根据现有知识所不可能预料到的。本发明的复合生 物固化剂还可W增加了铺筑材料的稳定性,延长了道路的寿命,并且能够对长期存在基层 中,能够长期保持固化效果。
[0029] 在本发明的道路铺筑材料中,关于所述碱类激发剂和/或盐类激发剂,优选为碱 类激发剂和盐类激发剂的组合,即复合激发剂。碱激发主要是增加浆体的OH1农度.提高 液相碱度,使液相的pH值保持大约12左右,该有利于巧孤石的形成和C3S、CsS水化速度的 提高,从而激发了道路铺筑材料中微粉的活性。
[0030] 本发明人还发现,通过单一的碱激发剂难W使道路铺筑材料达到所需要求,激发 剂与其它材料的匹配性较差,且道路铺筑材料的稳定性不理想。本发明人经过大量研究和 试验,寻求复合激发剂与所述微粉和泥±类原料的匹配关系,最终发现通常还优选加入一 定量的盐类激发剂。
[0031] 所述复合激发剂为碱类激发剂A和盐类激发剂B的组合物,激发剂A与B的重量 比为2 : 1-6 : 1 ;碱类激发剂A为基于碱类激发剂A的总重量计20-30重量% Ca(OH) 2、 10-20重量%化地、20-40重量%化2〇)3和20-30重量% ^2Si〇3 '9&0的混合物;盐类激发 剂B为基于盐类激发剂B的总重量计20-40重量%崎5〇4、2〇-30重量% CaS〇4 '2&0、10-20 重量%化化和20-30重量%化25〇4的混合物。
[0032] 该道路铺筑材料还可W包含1-5重量%来自建筑垃圾的改性和增强的木材纤维 材料,其中所述改性和增强的木材纤维材料通过如下方法制得:
[0033] (1)将建筑垃圾中的废木材短切成最大直径为0. 5-2cm的片段材料;
[0034] (2)将短切的片段材料置于揽拌罐内,加入表面改性剂的水溶液,揽匀,片段材料 与表面改性剂的质量比为200 : 1-500 : 1,所述表面改性剂为聚己締聚化咯烧酬,溶液中 聚己締聚化咯烧酬的浓度为20-30重量% ;
[0035] (3)向表面改性后的片段材料中加入聚己締粉末、聚丙締粉末或其混合物,混合均 匀,使片段材料的表面附着聚己締粉末、聚丙締粉末或其混合物,所述片段材料与聚己締、 聚丙締或其混合物的质量比为10 : 1-100 : 1 ;
[0036] (4)将步骤做得到的混合料在110°C -220 °c,优选120°C -180°c,更优选 130-170°C的条件下热处理30-60分钟,冷却至室温后得到改性和增强的木材纤维材料。
[0037] 所述木材片段材料与聚己締粉末、聚丙締粉末或其混合物的合适质量比,使得在 热处理后,热烙的聚己締和/或聚丙締恰好能够基本上完全包覆木材片段的表面,如果所 述聚合物材料用量较少,则不能够完全覆盖木材片段的表面,使木材片段材料在作为路基 材料使用过程中易于降解例如腐烂,而如果所述聚合物材料用量过大,则在成本方面不是 有效的,并且使木材本身的性能例如初性和一定强度难W发挥出来。
[003引如前文所述,在目前的建筑垃圾回收利用中,建筑垃圾中的废旧木材没有得到有 效利用,例如装修垃圾中包含相当比例的木材类建筑垃圾,都没有得到充分利用,往往是被 焚烧掉,不仅没有有效利用其价值,还造成严重环境污染。针对该问题,本发明人经过研究 发现,通过按照上述方法对木材进行改性和增强,可W特别有利地将其用作道路的水稳层、 基层等中。W前的普遍认识是,木材易于腐烂,特别是在有水存在着的环境中,难W用在道 路铺筑材料中,更难W用在水稳层中。在本发明中,通过对其进行改性和增强处理,使其具 有足够的耐水性,同时即使其在道路铺筑中用在水稳层、基层等中,也不会由于光的作用而 导致改性材料老化。
[0039] 所述聚己締、聚丙締或其混合物优选来自垃圾中的废塑料。优选聚己締,更优选 线性低密度聚己締(LLDPE)。本领域已知,垃圾例如建筑垃圾中的废塑料(如各种废塑料 瓶)主要是线性低密度聚己締(LLDPE),其具有强度高、初性好、刚性强、耐热、耐寒、化学稳 定性好等优点,还具有良好的耐环境应力开裂、耐撕裂强度等性能,并且可耐酸、碱、有机溶 剂等。本发明人经过深入研究发现,所述该些性能与路基材料中所要求的材料性能非常吻 合,因此优选使用来自垃圾中的废塑料的聚己締对木材纤维材料进行增强。通过本发明方 法获得的木材纤维材料不仅进一步增强了木材纤维本身的初性,还提供了高强度、高刚性、 高耐热、高耐寒、高化学稳定性该样的所需性能。将建筑垃圾中的聚己締材质的废塑料粉碎 成粉末即可用在所述方法中。
[0040] 与此形成鲜明对比的是,一直W来,即使对废木材进行再利用,也通常是对木材进 行防腐处理,然而该需要使用防腐剂,防腐剂通常是铭酸盐、棚酸盐、神酸铜等盐,如果用在 道路铺筑材料的,会造成非常严重的环境污染,例如±壤污染。
[0041] 此外,在本发明的木材纤维改性过程中,针对木材的表面物理和化学结构,从大量 其它领域中使用的界面增容剂中筛选出聚己締聚化咯烧酬作为界面增容剂,聚己締聚化咯 烧酬具有极性的侧基和疏水的主链,可W分别与木材和聚己締(或聚丙締)接触,起到降低 界面张力的增容作用,该种高分子增容剂的使用,避免了增容剂在使用过程中的迁移,有利 于发挥出稳定的增容效果,同时有利于确保复合材料的性能稳定性。将聚己締聚化咯烧酬 配制成溶液,优选含水溶液使用,方法简便,不使用有机溶剂,进而还具有很好的环保性。
[0042] 本发明的道路铺筑材料制备方法包括将5-15重量%由红砖、青砖、瓦和/或碎玻 璃制得的具有活性的微粉,80-90重量%从建筑垃圾中分离制得的泥±材料,和0. 02-0. 08 重量%的激发剂混合,充分揽拌至均匀。
[0043] 优选地,本发明还设及上述道路铺筑材料的制备方法,该方法包括W下步骤:
[0044] 将5-15重量%由红砖、青砖、瓦和/或碎玻璃制得的具有活性的微粉,80-90重 量%从建筑垃圾中分离制得的泥±材料、0. 02-0. 08重量%的激发剂W及可选的1-5重 量%来自建筑垃圾的改性和增强的木材纤维材料和可选的0. 01-2重量%的外加剂混合均 匀,其混合顺序如下:
[0045] (1)将5-15重量%由红砖、青砖、瓦和/或碎玻璃制得的具有活性的微粉和 0. 02-0. 08重量%的激发剂混合,充分揽拌至均匀;
[0046] (2)任选将步骤(1)得到的混合物与可选的1-5重量%来自建筑垃圾的改性和增 强的木材纤维材料和0. 01-2重量%的外加剂混合;和
[0047] 做将步骤似得到的混合物与80-90重量%从建筑垃圾中分离制得的泥±材料 混合,充分揽拌至均匀。
[0048] 本发明人发现,与现有技术中常见的同时加料和混合的方法相比,激发剂更能够 激发微粉的活性,其原因主要在于,如果在初始混合步骤中将比例非常低的激发剂与比例 非常大的泥±材料混合,则容易被泥±材料包裹,从而使其难W和微粉材料接触。
[0049] 在一个优选实施方案中,建筑垃圾分炼步骤过程中分炼出的木材可W作为改性和 增强的木材纤维材料的原料,由所述木材制备改性和增强的木材纤维材料的方法包括W下 步骤:
[0化0] (1)将建筑垃圾中的废木材短切成最大直径为0. 5-2cm的片段材料;
[0化1] (2)将短切的片段材料置于揽拌罐内,加入表面改性剂的水溶液,揽匀,片段材料 与表面改性剂的质量比为200 : 1-500 : 1,所述表面改性剂为聚己締聚化咯烧酬,溶液中 聚己締聚化咯烧酬的浓度为20-30重量% ;
[0052] (3)向表面改性后的片段材料中加入聚己締粉末、聚丙締粉末或其混合物,混合均 匀,使片段材料的表面附着聚己締粉末、聚丙締粉末或其混合物,所述片段材料与聚己締、 聚丙締或其混合物的质量比为10 : 1-100 : 1 ;
[005引 (4)将步骤做得到的混合料在110°C -220 °c,优选120°C -180°c,更优选 130-170°C的条件下热处理30-60分钟,冷却至室温后得到改性和增强的木材纤维材料。 [0化4] 当然,本领域技术人员可W意识到的是,如果建筑垃圾中的木材、废塑料得到的聚 己締粉末的量不能够满足配料的需求,也任选可W从其它废物处理领域获取。
[0化5] 在另一个优选实施方案中,本发明的道路铺筑材料中还可W包含0. 01-5重量%, 优选0. 05-2重量%的混凝±外加剂。
[0化6] 本发明的混凝±外加剂优选包含或者是通过使如下单体(I)和单体(II)共聚获 得的共聚物:
[0057] (I)
[005引
Figure CN104119043BD00081
[0059] 其中Ri为C1-C6的烷基,例如己基,R2为C2-C6的烷氧基,例如己氧基,n为2-10 的整数讯
[0060] (n)曰,0 -不饱和駿酸或其盐;
[0061] 其中单体(I)和(n)的重量比为50-95 : 5-50,所述共聚物的重均分子量为 500-2000〇
[0062] 在所述结构中,重复己氧基单元的存在进一步增强了铺筑混凝±的减水性能。
Figure CN104119043BD00082
[0063] 最优选地,所述a,P -不饱和駿酸具有如下化学结构式;
[0064]
Figure CN104119043BD00091
[0065] 发现通过在苯环对位用F取代,可W进一步增强共聚物的减水性能,从而可W在 道路铺筑材料中加入低至0. 01重量%的所述外加剂就可W实现所需减水性能。
[0066] 本发明的该种具有优异减水性能的外加剂聚合物或其类似物尚未有报导。
[0067] 聚合方法可W采用本领域常规的聚合方法来进行,例如本体聚合、溶液聚合、乳液 聚合法或悬浮聚合。
[0068] 本发明人经过研究发现,通过加入该样的外加剂,可W提供优异的减水性能,防止 道路铺筑材料的流动性随着时间降低,非常有利于在道路铺筑中进行施工,并且使得能够 有效避免水泥的使用,道路强度高。
具体实施方式
[0069] 通过W下具体实施例和对比例,进一步描述本发明,但是实施例仅用于说明,并不 能限制本发明的范围。
[0070] 在本发明中,各项性能测试可W参照下列标准进行;1、GB/T 1346《水泥标准稠度 用水量、凝结时间、安定性检验方法》;2、GB/T 17671-1999《水泥胶砂强度检验方法》;3、混 凝±减水剂质量标准和试验方法JGJ 56-84 ;4、GB 8076-2008 ;和5、JTGE51-2009公路无机 结合料稳定材料试验规程。
[0071] 实施例1
[0072] 制备3吨重的道路铺筑材料,基于该道路铺筑材料的总重量计,其包含9. 93重 量%由红砖、青砖、瓦和/或碎玻璃制得的具有活性的微粉、90. 00重量%从建筑垃圾中分 离制得的泥上材料和0. 07重量%的激发剂,其中所述具有活性的微粉通过在飄式粉碎机 和研磨机中将建筑垃圾中的红砖破碎、研磨获得,获得的微粉的比表面积为2000mVkg,所 述泥±材料是从建筑垃圾中分离出来的±,主要是工程开挖产生的泥±,激发剂为碱类激 发剂A和盐类激发剂B的组合物,激发剂A与B的重量比为5 : 1 ;碱类激发剂A为基于碱 类激发剂A的总重量计30重量% Ca(0H)2、10重量%化地、30重量% Na2C〇3和30重量% NasSiOs • 9&0的混合物;盐类激发剂B为基于盐类激发剂B的总重量计30重量%崎5〇4、 25重量% CaS〇4 • 2&0、15重量% CaCl2和30重量%化25〇4的混合物。在所述道路铺筑材 料制备过程中,先将激发剂与微粉在揽拌器中充分混合,再与泥上材料混合。按照标准公路 设计规范,将所述材料作为公路基层进行铺筑,测试其7d抗压强度。经测量,其7d抗压强 度为3. 5MPa,符合高速公路对基层的7d抗压强度为3~4Mpa的要求。
[007引 对比例1
[0074] 按照与实施例1相同的操作程序制备3吨重的道路铺筑材料,其与实施例1的不 同之处仅在于微粉用等重量的比表面积为约500mVkg的建筑垃圾混凝±破碎、研磨获得的 微粉替代。按照标准公路设计规范,将所述材料作为公路基层进行铺筑,测试其7d抗压强
Figure CN104119043BD00092
度。按照与实施例1相同的测量方法,测得7d抗压强度为1. 8MPa,不符合高速公路对基层 的7d抗压强度为3~4Mpa的要求。
[0075] 对比例2
[0076] 按照与实施例1相同的操作程序制备3吨重的道路铺筑材料,其与实施例1的不 同之处仅在于微粉的比表面积为450mVkg。按照标准公路设计规范,将所述材料作为公路 基层进行铺筑,测试其7d抗压强度。按照与实施例1相同的测量方法,测得7d抗压强度为 2. 5MPa,不符合高速公路对基层的7d抗压强度为3~4Mpa的要求。
[0077] 对比例3
[007引按照与实施例1相同的操作程序制备3吨重的道路铺筑材料,其与实施例1的不 同之处仅在于不使用盐类激发剂B,其用等重量的碱类激发剂A替代。按照标准公路设计 规范,将所述材料作为公路基层进行铺筑,测试其7d抗压强度。按照与实施例1相同的测 量方法,测得7d抗压强度为3. 05MPa,仅仅勉强符合高速公路对基层的7d抗压强度为3~ 4Mpa的要求。
[0079] 实施例2
[0080] 改性和增强的木材纤维材料的制备
[0081] (1)将建筑垃圾中的废木材短切成最大直径为0. 5-2cm不等的片段材料;
[0082] (2)将短切的片段材料置于揽拌罐内,加入25重量%的聚己締聚化咯烧酬水溶 液,用揽拌器揽拌均匀,片段材料与表面改性剂的质量比为300 : 1;
[008引 做向表面改性后的片段材料中加入聚己締粉末,充分混合,使其均匀,使片段材 料的表面附着聚己締粉末,所述片段材料与聚己締的质量比为80 : 1;
[0084] (4)将步骤(3)得到的混合料在135°C的条件下热处理45分钟,冷却至室温后得 到改性和增强的木材纤维材料。
[0085] 实施例3
[0086] 按照与实施例1相同的操作程序制备3吨重的道路铺筑材料,其与实施例1的不 同之处仅在于在实施例1的道路铺筑材料的基础上加入为实施例1的道路铺筑材料总重量 的3重量%的实施例2制得的改性和增强的木材纤维材料。按照标准公路设计规范,将所 述材料作为公路基层进行铺筑,测试其7d抗压强度。按照与实施例1相同的测量方法,测 得7d抗压强度为3. 7MPa,符合高速公路对基层的7d抗压强度为3~4Mpa的要求,并且强 度比实施例1的道路铺筑材料提高了 5. 7%。
[0087] 实施例4 ;外加剂的制备 [00能]单体(I)的化学结构式为:
[0089]
Figure CN104119043BD00101
[0090] 其中Ri为己基,R 2己氧基,n为5,该单体可化围过将聚己二醇和己基丙締酸按照 常规醋化方法进行醋化、然后将醋化产物与己氧基氯按照常规消除反应制得,或者可W直 接商购自Sigma-Al化ich公司;
[0091] 单体(II)的化学结构式为:
Figure CN104119043BD00102
[0092]
Figure CN104119043BD00111
该单体可商购自上海化学试剂公司;
[009引采用乳液聚合法,向500mL带有机械揽拌装置的圆底烧瓶中加入80g单体(I)和 lOg单体(II)化及200mL去离子水,揽拌下通氮气,然后加入0.1 g过硫酸锭作为引发剂,升 温至聚合温度,聚合温度为80°C,保持反应4小时,结束反应后回收聚合产物,经测量所得 共聚物的重均分子量为约1500。
[0094] 实施例5 ;
[0095] 按照与实施例1相同的操作程序制备3吨重的道路铺筑材料R',其与实施例1的 不同之处仅在于在实施例1的道路铺筑材料的基础上加入为该道路铺筑材料总重量的0. 3 重量%的实施例4制得的外加剂。按照标准公路设计规范,将所述材料作为公路基层进行 铺筑,测试减水性和减水剂收缩率比。
[0096] 对比例4 ;
[0097] 按照与实施例1相同的操作程序制备3吨重的道路铺筑材料R",其与实施例1的 不同之处仅在于在实施例1的道路铺筑材料的基础上加入为该道路铺筑材料总重量的0. 3 重量%的市售TH-928聚駿酸系高性能减水剂。TH-928聚駿酸系高性能减水剂是目前所认 为性能较好的减水剂。按照标准公路设计规范,将所述材料作为公路基层进行铺筑,测试减 水性和减水剂收缩率比。
[009引表1 ;不同外加剂的性能对比
[0099]
Figure CN104119043BD00112
[0100] 与常规减水剂相比,本发明的减水剂使减水性提高7%,并且收率率降低16%,该 反映在用量非常大的道路铺筑材料中,能够减少水的用量、大大提高道路铺筑材料的强度, 通过所述减水性能的增强,可W获得高强道路铺筑材料,避免水泥的使用。同时,所述减水 剂的优异性能可W延长道路铺筑材料的寿命可多达一倍W上,从而极大地延长道路的使用 寿命。
[0101] 最后应说明的是,显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并
Figure CN104119043BD00113
Figure CN104119043BD00114
非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可w做 出其它不同形式的变化或变动。该里无需也无法对所有的实施方式予W穷举。而由此所引 申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (7)

1. 一种道路铺筑材料,基于该道路铺筑材料的总重量计,其包含5-15重量%由红砖、 青砖、瓦和/或碎玻璃制得的具有活性的微粉,80-90重量%从建筑垃圾中分离制得的泥 土材料,和0. 02-0. 08重量%的激发剂,所述道路铺筑材料的99重量%以上由建筑垃圾制 成; 所述道路铺筑材料中还包含〇. 01-5重量%的混凝土外加剂,该混凝土外加剂是通过 使如下单体(I)和单体(II)共聚获得的共聚物:
Figure CN104119043BC00021
其中R1为C1-C6的烷基,R2为C2-C6的烷氧基,η为2-10的整数;和 (II) α,β -不饱和羧酸或其盐; 其中单体⑴和(II)的重量比为50-95 : 5-50,所述共聚物的重均分子量为 500-2000〇
2. 根据权利要求1所述的道路铺筑材料,其中该道路铺筑材料不包含水泥、沥青或水 泥混凝土。
3. 根据权利要求1或2所述的道路铺筑材料,其中所述具有活性的微粉通过将建筑垃 圾中的红砖、青砖、瓦和/或碎玻璃破碎、研磨获得。
4. 根据权利要求3所述的道路铺筑材料,其中所述具有活性的微粉的比表面积为 750-2200m2/kg〇
5. 根据权利要求1或2所述的道路铺筑材料,其中所述泥土材料是从建筑垃圾中分离 出来的土及土类杂质。
6. 根据权利要求1或2所述的道路铺筑材料,其中所述激发剂为复合生物固化剂。
7. 权利要求1-6中任一项所述的道路铺筑材料的制备方法,该方法包括将5-15重量% 由红砖、青砖、瓦和/或碎玻璃制得的具有活性的微粉,80-90重量%从建筑垃圾中分离制 得的泥土材料,和0. 02-0. 08重量%的激发剂以及0. 01-5重量%的混凝土外加剂混合,充 分搅拌至均匀。
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