CN105753413A

CN105753413A - 一种利用固废生产城市综合管廊混凝土涵管的方法

Info

Publication number: CN105753413A
Application number: CN201610130924.2A
Authority: CN
Inventors: 于占泉
Original assignee: Chifeng Jinghuan Energy Saving Building Material Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Chifeng Jinghuan Energy Saving Building Material Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2016-03-09
Filing date: 2016-03-09
Publication date: 2016-07-13

Abstract

本发明公开了一种利用固废生产城市综合管廊混凝土涵管的方法，属于固废资源化利用和建材领域，所诉方法包括以下步骤：（1）固废预处理，（2）称重、配料、搅拌和浇筑，（3）养护，（4）脱模、切割，（5）蒸养；养护系统温度为40~65℃，养护时间为1~3h；蒸养的蒸养室的温度为160~190℃，蒸养室压力为1.2~1.6 MPa，蒸养时间为6~10h；各种配料配比如下：细骨料30~40份、粗骨料30~40份、添加剂2~4份，水泥10份和水20份。该方法大量掺杂固废骨料配置生产综合管廊，水泥的使用量少，达到节能利废、节约资源、保护环境的目的，属绿色建材产品。该产品推动建材产业结构调整，促进资源综合利用和环境保护，实现建材产业在循环经济的道路上可持续发展的一项重要举措。

Description

一种利用固废生产城市综合管廊混凝土涵管的方法

技术领域

本发明属于固废资源化利用和建材领域，涉及一种利用固废生产城市综合管廊混凝土涵管的方法。

背景技术

固体废物是指人类在生产和生活活动中丢弃的固体和泥状的物质称之为固体废物，简称固废。目前，世界各国对能源的依赖性越来越大，能源的供需矛盾和能源战略等问题已经引起了各国政府的高度重视，我国是一个发展中国家，既要维持经济的高速发展，又要重视环境的保护，任务十分艰巨，这就要求各行各业都要从基础抓好环保建设，特别是对城市基础建设行业，因此我国的环保固废利用与新型建材生产这个行业目前正面临着两个至关重要的历史发展机遇：

首先，随着我国经济建设的不断发展，合理利用土地资源已经成为我国迫切需要解决的重大政治经济问题之一。推进新型基础建设材料改革，逐步改变取土烧砖的传统做法，从而每年减少上百万亩耕地被毁，这是不可逆转的政策措施。其次，为了改善人民的居住条件、开展房改、盘活资金，我国已经把社会基础建设列入可持续发展战略目标中的新的经济增长点。在国家开展的数万千亿人民币基本建设投资中，住宅和市政建设占有相当的比例。

这两项政策的出台为各种新型混凝土建筑材料的研发与生产，尤其是建筑垃圾、粉煤灰、工业尾矿等固废利用和混凝土新型建材产品的生产与推广应用提供了广阔的市场和行业发展的重要契机。

实践表明，水泥与混凝土是固废资源化最重要的产业出口之一，混凝土行业对固废资源化的关注和期待也日益升温。我国国内于1958年在北京天安门广场下建设了第一条综合城市综合管廊，之后，综合管廊的建设一直没有得到有力的推动。直到90年代，天津新客站、上海浦东新区才开始建设了我国较具规模的综合管廊。随着我国综合国力的提升，特别是城市建设的高标准要求，综合管廊的市场前景较大，关于综合管廊的研究也越来越多。若将固废资源利用到综合管廊的建设中，将会很好的利用到固废资源，实现废物的回收利用，同时减少固废对环境的破坏，符合绿色环保理念。

现在我国利用固废生产综合管廊厂家数量不少，但绝大多数生产规模较小，生产技术力量薄弱，多数厂家的生产效率较低，水泥用量大，并且固废的使用率低，劳动强度大，工作环境差，产品质量不稳定，尤其在抗渗、收缩、和外观方面不能在实际上符合建筑要求。

发明内容

为了克服现有的利用固废生产综合管廊水泥用量大、产品质量不稳定和固废使用率低的不足,本发明提供一种利用固废生产城市综合管廊混凝土涵管的方法，该发明以水泥、经过处理的固废为主要原材料，掺加少量添加剂生产的综合管廊，该产品具有节能利废、节约资源、保护环境的作用，属绿色建材产品。推动建材产业结构调整，促进资源综合利用和环境保护，实现建材产业在循环经济的道路上可持续发展的一项重要举措。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种利用固废生产城市综合管廊混凝土涵管的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

（1）固废预处理：将固废进行分类，通过处理得到骨料，骨料循环后质量损失≤13%，骨料按照不同的粒径进行骨料分级后进入相应的骨料仓；

（2）称重、配料、搅拌和浇筑：按质量份数计，各种原料的配比如下：骨料60~80份、添加剂2~4份、水泥10份和水20份，按照比例称重并置入搅拌系统内搅拌制成浆料，然后将充分混合均匀的浆料置入成型模具中；

（3）养护：将成型模具放入养护系统进行养护，养护系统温度为40~65℃，养护时间为1~3h；

（4）脱模、切割：养护结束后脱下模具，然后进行切割，得到综合管廊半成品；

（5）蒸养：将综合管廊半成品放入蒸养室恒温恒压蒸养，所述蒸养室的温度为160~190℃，蒸养室压力为1.2~1.6MPa，蒸养时间为6~10h。

优选的，步骤（1）中固废包括钢厂的炉渣、有色金属冶炼渣、锅炉炉渣、选矿企业矿尾砂、电厂粉煤灰和建筑垃圾；固废预处理后的骨料粒径在0.16~15mm，骨料达到如下指标：按照质量含量计，针状和片状颗粒≤25%、烧失量≤15%、SO₃≤2%、含泥≤3%。骨料起到骨架的作用，传递应力，抑制收缩，防止开裂；骨料中针状和片状颗粒含量控制在一定范围内，保证混凝土的强度，因为骨料中针状和片状颗粒含量直接影响骨料的空隙率，针状和片状颗粒愈少，空隙率越小，实积率愈大，混凝土的强度就越大；烧失量限制骨料中杂质的含量，保证混凝土的质量；SO₃的含量过多时会导致混凝土硬化后发生体积膨胀性破坏，导致混凝土结构开裂，甚至崩溃，必须对SO₃的含量进行限制，保证混凝土的质量；骨料含泥量大，混凝土骨料界面的连接强度降低，对混凝土的耐久性和耐候性有很大的影响，抗冻性减弱。

优选的，骨料粒径在0.16~5mm的颗粒为细骨料；骨料粒径5~15mm为粗骨料；骨料中细骨料与粗骨料含量比为（3~4）：（4~5）。细骨料是在混凝土中起骨架或填充作用的粒状松散材料；粗骨料粒径较大，强度较大，起到骨架作用，能够有效的提高结构的刚度，避免了混凝土由于二次受力造成应力滞后，解决了强度无法发挥刚度加固不足的缺陷。

优选的，按质量份数计，骨料中电厂粉煤灰2~3份。首先粉煤灰可以改善混凝土拌和料的流动性、粘聚性和保水性，使混凝土拌和料易于泵送、浇筑成型，并可减少坍落度的经济损失；其次，掺加粉煤灰后可减少水泥用量，且粉煤灰水化放热量很少，从而减少了水化放热量，施工时混凝土的升温降低，可明显减少温度裂缝，这对大体积混凝土工程特别有利；再次，粉煤灰比表面积巨大，吸附能力强，因而粉煤灰颗粒可以吸附水泥中的碱，并与碱发生反应而消耗其数量，游离碱数量的减少可以抑制或减少碱集料反应。

优选的，按质量份数计，步骤（2）中的添加剂包括减水剂0.2份、三聚磷酸钠2~3份和消泡剂0.2份。减水剂提高混凝土的流动性、强度、节约水泥用量和改善混凝土的耐久性；三聚磷酸钠与粉煤灰配合使用，增加综合管廊的自密实性；消泡剂导致泡沫局部表面张力降低导致泡沫破灭，增加综合管廊的自密实性。

优选的，减水剂为粉状三聚氰胺甲醛树脂；消泡剂为有机极性化合物磷酸三丁酯。

优选的，水泥为P.O42.5R，28天强度为46.7MPa。

本发明的优点是：本发明通过将固废进行骨料分级，大量掺杂固废骨料配置生产综合管廊混凝土涵管，实现固废资源的回收利用，降低了混凝土的生产成本，同时还添加适当的粉煤混和添加剂，既减少了水泥的使用量，又保证了所得到的混凝土质量，使得生产出的综合管廊耐候性和致密性较好。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

实施例1：

（1）固废预处理：按照不同的规格和种类的固废通过磁选、风选、筛选和人工分选的方式对固废中的泥土、有机物、磁性物质和非磁性物质进行分选，再经过破碎机破碎，得到粒径在0.16~15mm的骨料，对骨料的针状和片状的质量含量、烧失量、SO₃质量含量、循环后质量损失和含泥质量进行检测，控制在以下范围内：按照质量含量计，针状和片状颗粒25%、烧失量15%、SO₃2%、循环后质量损失13%、含泥3%；再通过筛分机筛分得到骨料，骨料按照不同的粒径进行骨料分级后进入相应的骨料仓；在这过程中将不适用于作为混凝土原料但具有较高附加值的原料输出；

（2）称重、配料、搅拌和浇筑：按照质量份数，称取骨料70份，骨料中细骨料和粗骨料的质量比为3:5；粉煤灰2份、减水剂0.2份、水泥10份、三聚磷酸钠2份、消泡剂0.2份和水20份加入到搅拌装置中，搅拌装置叶片线速度为：1.4m/s，搅拌时间为：60s，得到混泥土浆料，浆料浇筑于模具中成型；

（3）养护：将成型模具放入养护系统进行养护，养护系统温度为40℃，养护时间为1h；

（4）脱模、切割：养护结束后脱下模具，将综合管廊进行切割，得到综合管廊半成品；

（5）蒸养：将综合管廊半成品放入蒸养室恒温恒压蒸养，所述蒸养室的温度为160℃，蒸养室压力为1.2MPa，蒸养时间为6h。

实施例2：

（1）固废预处理：按照不同的规格和种类的固废通过磁选、风选、筛选和人工分选的方式对固废中的泥土、有机物、磁性物质和非磁性物质进行分选，再经过破碎机破碎，得到粒径在0.16~15mm的骨料，对骨料的针状和片状的质量含量、烧失量、SO₃质量含量、循环后质量损失和含泥质量进行检测，控制在以下范围内：按照质量含量计，针状和片状颗粒15%、烧失量10%、SO₃1%、循环后质量损失10%、含泥1%；再通过筛分机筛分得到骨料，骨料按照不同的粒径进行骨料分级后进入相应的骨料仓；在这过程中将不适用于作为混凝土原料但具有较高附加值的原料输出；

（2）称重、配料、搅拌和浇筑：按照质量份数，称取骨料70份，骨料中细骨料和粗骨料的质量比为3.5:5.5；粉煤灰2.5份、减水剂0.2份、水泥10份、三聚磷酸钠2.5份、消泡剂0.2份和水20份加入到搅拌装置中，搅拌装置叶片线速度为：1.4m/s，搅拌时间为：60s，得到混泥土浆料，浆料浇筑于模具中成型；

（3）养护：将成型模具放入养护系统进行养护，养护系统温度为50℃，养护时间为2h；

（5）蒸养：将综合管廊半成品放入蒸养室恒温恒压蒸养，所述蒸养室的温度为175℃，蒸养室压力为1.4MPa，蒸养时间为8h。

实施例3：

（1）固废预处理：按照不同的规格和种类的固废通过磁选、风选、筛选和人工分选的方式对固废中的泥土、有机物、磁性物质和非磁性物质进行分选，再经过破碎机破碎，得到粒径在0.16~15mm的骨料，对骨料的针状和片状的质量含量、烧失量、SO₃质量含量、循环后质量损失和含泥质量进行检测，控制在以下范围内：按照质量含量计，针状和片状颗粒10%、烧失量5%、SO₃0.5%、循环后质量损失7%、含泥0.5%；再通过筛分机筛分得到骨料，骨料按照不同的粒径进行骨料分级后进入相应的骨料仓；在这过程中将不适用于作为混凝土原料但具有较高附加值的原料输出；

（2）称重、配料、搅拌和浇筑：按照质量份数，称取骨料80份，骨料中细骨料和粗骨料的质量比为4:6；粉煤灰3份、减水剂0.2份、水泥10份、三聚磷酸钠3份、消泡剂0.2份和水20份加入到搅拌装置中，搅拌装置叶片线速度为：1.4m/s，搅拌时间为：60s，得到混泥土浆料，浆料浇筑于模具中成型；

（3）养护：将成型模具放入养护系统进行养护，养护系统温度为65℃，养护时间为3h；

（5）蒸养：将综合管廊半成品放入蒸养室恒温恒压蒸养，所述蒸养室的温度为190℃，蒸养室压力为1.6MPa，蒸养时间为10h。

实施例1和实施例2生产出的产品的性能检测数据如表1和表2所示，数据表明生产出的综合管廊符合预期要求。

表1实施例1生产的综合管廊检测结果

表2实施例2生产的综合管廊检测结果

表3实施例3生产的综合管廊检测结果

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以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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

1.一种利用固废生产城市综合管廊混凝土涵管的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种利用固废生产城市综合管廊混凝土涵管的方法，其特征在于：步骤（1）中固废包括钢厂的炉渣、有色金属冶炼渣、锅炉炉渣、选矿企业矿尾砂、电厂粉煤灰和建筑垃圾；固废预处理后的骨料粒径在0.16~15mm，骨料达到如下指标：按照质量含量计，针状和片状颗粒≤25%、烧失量≤15%、SO₃≤2%、含泥≤3%。

3.如权利要求2所述的一种利用固废生产城市综合管廊混凝土涵管的方法，其特征在于：骨料粒径在0.16~5mm的颗粒为细骨料；骨料粒径5~15mm为粗骨料；骨料中细骨料与粗骨料质量含量比为（3~4）：（5~6）。

4.如权利要求2所述的一种利用固废生产城市综合管廊混凝土涵管的方法，其特征在于：按质量份数计，骨料中电厂粉煤灰2~3份。

5.如权利要求1所述的一种利用固废生产城市综合管廊混凝土涵管的方法，其特征在于：按质量份数计，步骤（2）中的添加剂包括减水剂0.2份、三聚磷酸钠2~3份和消泡剂0.2份。

6.如权利要求5所述的一种利用固废生产城市综合管廊混凝土涵管的方法，其特征在于：减水剂为粉状三聚氰胺甲醛树脂；消泡剂为有机极性化合物磷酸三丁酯。如权利要求5所述的一种利用固废生产城市综合管廊混凝土涵管的方法，其特征在于：水泥为P.O42.5R，28天强度为46.7MPa。