CN104310932A - 基于粘性弃土和砂性弃土的c20固化制品及其制备方法 - Google Patents

基于粘性弃土和砂性弃土的c20固化制品及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于粘性弃土和砂性弃土的C20固化制品，所述C20固化制品的原料包括水泥、粘性弃土、砂性弃土、矿粉、石膏、增强剂和水，质量百分比为：水泥13-20份，粘性弃土40-55份，砂性弃土8-18份，石膏1-4份，矿粉8-15份，水13-15份。本发明提供的基于粘性弃土和砂性弃土的C20固化制品，制备方法是将上述配比的各组分材料充分混合均匀后，注入预制好的模具，在工作压力20MPa下分级成型，成型后的试件立即脱模，置于室内自然洒水养护，即得到粘性弃土和砂性弃土固化材料。由以上方法制备的固化材料立方体试件强度可达到C20混凝土强度要求，可替代混凝土材料用于制备护坡砖、压载块等水工材料。本发明合理利用航道工程粘性弃土和砂性弃土，节约了资源，成本低。

Description

基于粘性弃土和砂性弃土的C20固化制品及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种基于粘性弃土和砂性弃土的C20固化制品，属于废弃物利用和新材料技术领域。
背景技术
目前，随着长江航道整治的推进，为保证航道岸坡的稳定性，需对岸坡进行削坡处理；航道疏浚工过程中也将产生大量疏浚弃土。航道整治中大量弃土的转运、存储不仅花费巨大，而且会影响环境。如果将航道工程弃土资源通过固化技术制备成水工材料、建筑材料，就近应用于航道整治工程及城市建设中，在避免弃土转运的同时也减少土地占用，降低工程造价，解决了固体废物的二次污染问题，缓解了航道整治工程对环境的影响，将产生巨大的经济效益和社会效益。
发明内容
目的：本发明克服现有技术中存在的不足，合理利用航道工程弃土，提供一种基于粘性弃土和砂性弃土的C20固化制品及制备方法技术方案。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种基于粘性弃土和砂性弃土的C20固化制品，其特征在于：所述C20固化制品的原料包括粘性弃土、砂性弃土、胶凝材料、掺合料和水，所述胶凝材料为水泥和石膏，掺合料为磨细矿粉，所述C20固化制品为压制成型；
C20固化制品的各原料质量百分比为：水泥13-20份，粘性弃土40-55份，砂性弃土8-18份，石膏1-4份，矿粉8-15份，水13-15份。
所述的基于粘性弃土和砂性弃土的C20固化制品，其特征在于：所述粘性弃土、砂性弃土为长江航道整治后产生的废弃物，化学成分包括：SiO2 、Al2O3 、Fe2O3、CaO、MgO、K2O 、Na2O 、TiO2、SO3。
所述的基于粘性弃土和砂性弃土的C20固化制品，其特征在于：所述粘性弃土、砂性弃土均经过0.63mm筛。
所述的基于粘性弃土和砂性弃土的C20固化制品，其特征在于：所述C20固化制品的密度在2.0-2.3 g/cm3范围内。
上述的基于粘性弃土和砂性弃土的C20固化制品的制备方法，包括下列步骤：
 1）按照配合比加入粘性弃土、砂性弃土、水泥、石膏和矿粉，搅拌混合，然后按配方比例加入水混合搅拌均匀制成混合物料； 
2）根据模具尺寸称取一定质量混合物料放入成型模具中，分两级加载成型，第一次加压至10Mpa恒压2分钟，第二次加压至20Mpa恒压2分钟成型，试件压实密度控制在2.0-2.3 g/cm3；
3）成型后的试件立即脱模，放于室内每天洒水养护，得到基于粘性弃土和砂性弃土的C20固化制品，28天强度可达到C20混凝土强度要求。
有益效果：本发明提供的基于粘性弃土和砂性弃土的C20固化制品，粘性弃土和砂性弃土均为航道工程的废弃物，来源广泛，经合理的利用变废为宝，节约了资源，减少了对环境的压力及堆放时对耕地的破坏；制备工艺简单，成本低。粘性弃土和砂性弃土固化物可取代同强度等级的普通混凝土制造航道工程中的压载块、护面砖等。本发明形成的基于粘性弃土和砂性弃土的C20固化制品其28天的强度可达到C20设计强度，该强度可广泛应用于航道工程等多个领域，推广应用前景广阔。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。
实例一：
 1）取长江中游段两岸粘性弃土和砂性弃土自然晾晒干后，粘性弃土碾压后通过0.63mm筛，砂性弃土也通过0.63mm筛；
2）按质量百分比取粘性弃土40份，砂性弃土18份，水泥18份，石膏2份，矿粉10份混合均匀，然后加入13份的水，在水泥胶砂搅拌机中搅拌均匀： 
3）每个试样称取2250克物料分放入100×100×100mm成型模具中，采用微机控制电液伺服万能试验机，分两级加载成型，装满物料后第一次加压至10Mpa恒压2分钟，第二次加压至20Mpa恒压2分钟成型，试件压实密度为2.22 g/cm3。 
4）成型后的试件立即脱模，放于室内每天洒水自然养护，得到基于粘性弃土和砂性弃土的固化产品1。 
根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）进行固化制品1的强度检测，其粘性弃土和砂性弃土弃土固化物28天试块抗压强度为25.2 MPa 。 
实例二： 
1）取长江中游段两岸粘性弃土和砂性弃土自然晾晒干后，粘性弃土碾压后通过0.63mm筛，砂性弃土也通过0.63mm筛；
2）按质量百分比取粘性弃土55份，砂性弃土8份，水泥20份，石膏2份，矿粉12份混合均匀，然后加入13份的水，在水泥胶砂搅拌机中搅拌均匀； 
3）每个试样称取2210克物料放入100×100×100mm成型模具中，采用微机控制电液伺服万能试验机，分两级加载成型，装满物料后第一次加压至10Mpa恒压2分钟，第二次加压至20Mpa恒压2分钟成型，试件压实密度为2.20 g/cm3； 
4）成型后的试件立即脱模，放于室内每天洒水自然养护，得到基于粘性弃土和砂性弃土的固化制品产品2。 
根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）进行固化制品2的强度检测，粘性弃土和砂性弃土固化物28天试块抗压强度为24.1 MPa 。
实例三： 
1）取长江中游段两岸粘性弃土和砂性弃土自然晾晒干后，粘性弃土碾压后通过0.63mm筛，砂性弃土也通过0.63mm筛；
2）按质量百分比取粘性弃土50份，砂性弃土8份，水泥15份，石膏4份，混合均匀，然后加入14份的水，在水泥胶砂搅拌机中搅拌均匀： 
3）每个试样称取2230克物料放入100×100×100mm成型模具中，采用微机控制电液伺服万能试验机，分两级加载成型，装满物料后第一次加压至10Mpa恒压2分钟，第二次加压至20Mpa恒压2分钟成型，试件压实密度为2.21 g/cm3。 
4）成型后的试件立即脱模，放于室内每天洒水自然养护，得到基于粘性弃土和砂性弃土的固化制品产品3。 
根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）进行固化制品3的强度检测，粘性弃土和砂性弃土固化物28天试块抗压强度为23.7 MPa 。
实例四： 
1）取长江中游段两岸粘性弃土和砂性弃土自然晾晒干后，粘性弃土碾压后通过0.63mm筛，砂性弃土也通过0.63mm筛；
2）按质量百分比取粘性弃土48份，砂性弃土15份，水泥18份，石膏3份，矿粉15份，混合均匀，然后加入15份的水，在水泥胶砂搅拌机中搅拌均匀： 
3）每个试样称取2200克物料放入100×100×100mm成型模具中，采用微机控制电液伺服万能试验机，分两级加载成型，装满物料后第一次加压至10Mpa恒压2分钟，第二次加压至20Mpa恒压2分钟成型，试件压实密度为2.19 g/cm3。 
4）成型后的试件立即脱模，放于室内每天洒水自然养护，得到基于粘性弃土和砂性弃土的压载块产品4。 
根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）进行固化制品4的强度检测，粘性弃土和砂性弃土固化物28天试块抗压强度为24.1MPa 。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于粘性弃土和砂性弃土的C20固化制品，其特征在于：所述C20固化制品的原料包括粘性弃土、砂性弃土、胶凝材料、矿粉和水，所述胶凝材料为水泥和石膏，所述C20固化制品为压制成型；
C20固化制品的各原料质量百分比为：水泥13-20份，粘性弃土40-55份，砂性弃土8-18份，石膏1-4份，矿粉8-15份，水13-15份。
2.根据权利要求1所述的基于粘性弃土和砂性弃土的C20固化制品，其特征在于：所述粘性弃土、砂性弃土为长江航道整治后产生的废弃物，化学成分包括：SiO2 、Al2O3 、Fe2O3、CaO、MgO、K2O 、Na2O 、TiO2、SO3。
3.根据权利要求1所述的基于粘性弃土和砂性弃土的C20固化材料，其特征在于：所述粘性弃土、砂性弃土均经自然晾晒干后经过0.63mm筛。
4.根据权利要求1所述的基于粘性弃土和砂性弃土的C20固化制品，其特征在于：所述C20固化制品的密度在2.0-2.3 g/cm3范围内。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的基于粘性弃土和砂性弃土的C20固化材料的制备方法，包括下列步骤：
 1）按照配合比加入粘性弃土、砂性弃土、水泥、石膏、矿粉搅拌混合，然后按配方比例加入水混合搅拌均匀制成混合物料； 
2）根据试模尺寸称取一定质量物料放入成型模具中，分两级加载成型，第一次加压至10Mpa恒压2分钟，第二次加压至20Mpa恒压2分钟成型，试件压实密度控制在2.0-2.3 g/cm3；
3）成型后的试件立即脱模，放于室内每天洒水养护，得到基于粘性弃土和砂性弃土的C20固化制品，28天强度达到C20混凝土强度要求。
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