CN106436677A - 一种节能型换填地基施工方法 - Google Patents

一种节能型换填地基施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种节能型换填地基施工方法，属于土木工程施工的技术领域。与传统的换填地基法相比，本发明主要采用了两种节能材料：城市垃圾焚烧灰和建筑垃圾颗粒。首先将城市垃圾焚烧灰、水泥、石灰按一定比例混合，加入适量的水进行搅拌，形成一种水泥灰土混合浆料；然后，将机械处理后的建筑垃圾颗粒添加于水泥灰土混合浆料中，充分搅拌后供换填地基施工作准备。本发明实现了垃圾的资源化综合利用，取材容易、施工简便，大大降低了工程成本，“变废为宝”，具有良好的经济效益和社会效益。

Description

一种节能型换填地基施工方法
技术领域
本发明涉及一种节能型换填地基施工方法，属于土木工程施工的技术领域。
背景技术
近年来,城市垃圾的产生量日益增加,已对环境造成越来越大的影响。为了保护我们的家园,可以将垃圾回收并合理利用,能变废为宝。通过研究,这种无害化的垃圾焚烧渣能够在建材、道路、桥梁工程等领域具有广泛的应用价值。
城市垃圾焚烧灰的化学分析表明：底灰的主要成分为SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3 和未燃尽的炭, 其中主要组成为SiO2=34.32%～49.53%,CaO=15.66%～35.23%,Al2O3 =8.59%～13.54%, Fe2O3 = 5.28%～10.23%；其次还含有Na2O ,K2O ,MgO 等。在美国和荷兰,底灰(或混合灰渣) 被用作混凝土中的部分替代骨料。最常见的是将底灰、水、水泥及其它骨料按一定比例制成混凝土砖,相关技术在美国已有商业化应用。
另外一方面，随着经济的发展和社会的进步，世界人口极大膨胀，自然资源日趋枯竭，而由工业生产和生活的废弃物也随之与日俱增。特别是建筑业发展十分迅猛，其生产的建筑垃圾也空前增加，城市建筑垃圾资源化处理是20世纪90年代以来世界众多国家。特别是发达国家环境保护和可持续发展战略追求的目标之一，资源化垃圾建材（又称绿色建材）已经成为各发达国家研究的重要课题，这大大推动了绿色建材的发展。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种节能型换填地基施工方法，通过将城市垃圾焚烧灰、建筑垃圾资源化再利用，实现了垃圾的资源化综合利用，取材容易、施工简便，大大降低了工程成本，可变废为宝，又可解决目前社会难以解决的城市环境问题。
技术方案：本发明所述的一种节能型换填地基施工方法，包括如下步骤：
1）备料：备料过程中应严格把控各材料质量关，将合格的各组分按照设计的配合比进行称量、分类，并分级入仓备用；
2）城市垃圾焚烧灰稳定化处理：将城市垃圾焚烧灰与水按质量比为 2 ∶ 1 混合，搅拌均匀后形成灰浆，向灰浆中添加有机硫 TMT15，有机硫TMT15和城市垃圾焚烧灰的质量比为2％ -5％，搅拌 10分钟，在有机硫 TMT15 的作用下，飞灰中的重金属转化成难溶性的化合物，使飞灰中的重金属钝化；
3）城市垃圾焚烧灰固化处理：将已备好的城市垃圾焚烧灰、水泥搅拌均匀，并加入适量的水进行搅拌，加入的水的质量与水泥的质量比不超过0.55，并控制好搅拌质量，搅拌的同时向灰浆中添加磷酸氢二钠和氧化钙，磷酸氢二钠和氧化钙的摩尔比为 1 ∶ 1，磷酸氢二钠与氧化钙的混合质量为垃圾焚烧飞灰质量的 10％ -30％，搅拌 10 分钟，在磷酸氢二钠与氧化钙的作用下，灰的强度增大，渗透系数减小，使灰中的重金属失去迁移性；
4）制备水泥灰土混合浆料：按设计确定的配合比，向已经过固化处理好的浆料中加入石灰粉，石灰粉的掺量为水泥用量的30%-40％，制备水泥灰土混合浆料，并计算每1m3地基土置换料中应注入的水泥灰土混合浆料，并严格控制浆料的密度；
5）投料并搅拌：根据具体工程情况，选择级配良好的建筑垃圾颗粒，并按照设计配合比水：水泥：垃圾焚烧灰：石灰粉：建筑垃圾颗粒=1:2.55：3.36：0.75：8，将已备好的建筑垃圾颗粒投入水泥灰土混合浆料中，经过充分搅拌后形成地基土置换料，供换填地基施工作准备；
6）运输：由于制备好的地基土置换料含水率相对较低，应严格控制地基土置换料的运输时间，最好将搅拌站建在施工现场，随拌随用；
7）施工：地基土置换料运至现场后，应立即准备施工，应采用分层分段施工，并保证每层的压实程度良好后，方可施工下一层。同时，避免在雨季施工；
8）养护：施工完后，应立刻做好养护，主要采用铺草袋法进行养护，并根据现场环境适量的浇水养护。
进一步的，所述步骤2）中，水泥和垃圾焚烧灰的比例≤0.8，搅拌时间不少于5min。
进一步的，所述步骤3）中，水泥灰土混合浆料的密度控制在1600kg/m3-1900kg/m3。
进一步的，所述步骤4）中，建筑垃圾颗粒应尽量选用小颗粒，并保证级配良好，建筑垃圾颗粒的最大粒径不得超过25mm。
进一步的，所述步骤5）中，地基土置换料的运输时间不得超过1.5h，否则应进行二次加浆搅拌处理。
进一步的，所述步骤6）中，地基土置换料在施工过程中的分层厚度宜为200mm-300mm。
有益效果：本发明实现了垃圾的资源化综合利用，取材容易、施工简便，大大降低了工程成本，可变废为宝，具有良好的经济效益和社会效益。
附图说明
图1为本发明的施工工艺流程示意图。
具体实施方式
如图1所示的一种节能型换填地基施工方法，包括如下步骤：
1）备料：备料过程中应严格把控各材料质量关，将合格的各组分按照设计的配合比进行称量、分类，并分级入仓备用；
2）城市垃圾焚烧灰稳定化处理：将城市垃圾焚烧灰与水按质量比为 2 ∶ 1 混合，搅拌均匀后形成灰浆，向灰浆中添加有机硫 TMT15，有机硫TMT15和城市垃圾焚烧灰的质量比为2％ -5％，搅拌 10分钟，在有机硫 TMT15 的作用下，飞灰中的重金属转化成难溶性的化合物，使飞灰中的重金属钝化；
3）城市垃圾焚烧灰固化处理：将已备好的城市垃圾焚烧灰、水泥搅拌均匀，并加入适量的水进行搅拌，加入的水的质量与水泥的质量比不超过0.55，并控制好搅拌质量，搅拌的同时向灰浆中添加磷酸氢二钠和氧化钙，磷酸氢二钠和氧化钙的摩尔比为 1 ∶ 1，磷酸氢二钠与氧化钙的混合质量为垃圾焚烧飞灰质量的 10％ -30％，搅拌 10 分钟，在磷酸氢二钠与氧化钙的作用下，灰的强度增大，渗透系数减小，使灰中的重金属失去迁移性；
4）制备水泥灰土混合浆料：按设计确定的配合比，向已经过固化处理好的浆料中加入石灰粉，石灰粉的掺量为水泥用量的30%-40％，制备水泥灰土混合浆料，并计算每1m3地基土置换料中应注入的水泥灰土混合浆料，并严格控制浆料的密度；
5）投料并搅拌：根据具体工程情况，选择级配良好的建筑垃圾颗粒，并按照设计配合比水：水泥：垃圾焚烧灰：石灰粉：建筑垃圾颗粒=1:2.55：3.36：0.75：8，将已备好的建筑垃圾颗粒投入水泥灰土混合浆料中，经过充分搅拌后形成地基土置换料，供换填地基施工作准备；
6）运输：由于制备好的地基土置换料含水率相对较低，应严格控制地基土置换料的运输时间，最好将搅拌站建在施工现场，随拌随用；
7）施工：地基土置换料运至现场后，应立即准备施工，应采用分层分段施工，并保证每层的压实程度良好后，方可施工下一层。同时，避免在雨季施工；
8）养护：施工完后，应立刻做好养护，主要采用铺草袋法进行养护，并根据现场环境适量的浇水养护。
所述步骤3）中，水泥和垃圾焚烧灰的比例≤0.8，搅拌时间不少于5min。
所述步骤4）中，水泥灰土混合浆料的密度控制在1600kg/m3-1900kg/m3。
所述步骤5）中，建筑垃圾颗粒应尽量选用小颗粒，并保证级配良好，建筑垃圾颗粒的最大粒径不得超过25mm。
所述步骤6）中，地基土置换料的运输时间不得超过1.5h，否则应进行二次加浆搅拌处理。
所述步骤7）中，地基土置换料在施工过程中的分层厚度宜为200mm-300mm。
本发明实现了垃圾的资源化综合利用，取材容易、施工简便，大大降低了工程成本，可变废为宝，具有良好的经济效益和社会效益。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种节能型换填地基施工方法，其特征在于：包括如下步骤：
1）备料：备料过程中应严格把控各材料质量关，将合格的各组分按照设计的配合比进行称量、分类，并分级入仓备用；
2）城市垃圾焚烧灰稳定化处理：将城市垃圾焚烧灰与水按质量比为 2 ∶ 1 混合，搅拌均匀后形成灰浆，向灰浆中添加有机硫 TMT15，有机硫TMT15和城市垃圾焚烧灰的质量比为2％ -5％，搅拌 10分钟，在有机硫 TMT15 的作用下，飞灰中的重金属转化成难溶性的化合物，使飞灰中的重金属钝化；
3）城市垃圾焚烧灰固化处理：将已备好的城市垃圾焚烧灰、水泥搅拌均匀，并加入适量的水进行搅拌，加入的水的质量与水泥的质量比不超过0.55，并控制好搅拌质量，搅拌的同时向灰浆中添加磷酸氢二钠和氧化钙，磷酸氢二钠和氧化钙的摩尔比为 1 ∶ 1，磷酸氢二钠与氧化钙的混合质量为垃圾焚烧飞灰质量的 10％ -30％，搅拌 10 分钟，在磷酸氢二钠与氧化钙的作用下，灰的强度增大，渗透系数减小，使灰中的重金属失去迁移性；
4）制备水泥灰土混合浆料：按设计确定的配合比，向已经过固化处理好的浆料中加入石灰粉，石灰粉的掺量为水泥用量的30%-40％，制备水泥灰土混合浆料，并计算每1m3地基土置换料中应注入的水泥灰土混合浆料，并严格控制浆料的密度；
5）投料并搅拌：根据具体工程情况，选择级配良好的建筑垃圾颗粒，并按照设计配合比水：水泥：垃圾焚烧灰：石灰粉：建筑垃圾颗粒=1:2.55：3.36：0.75：8，将已备好的建筑垃圾颗粒投入水泥灰土混合浆料中，经过充分搅拌后形成地基土置换料，供换填地基施工作准备；
6）运输：由于制备好的地基土置换料含水率相对较低，应严格控制地基土置换料的运输时间，最好将搅拌站建在施工现场，随拌随用；
7）施工：地基土置换料运至现场后，应立即准备施工，应采用分层分段施工，并保证每层的压实程度良好后，方可施工下一层。同时，避免在雨季施工；
8）养护：施工完后，应立刻做好养护，主要采用铺草袋法进行养护，并根据现场环境适量的浇水养护。
2.根据权利要求1所述的一种节能型换填地基施工方法，其特征在于：所述步骤3）中，水泥和垃圾焚烧灰的比例≤0.8，搅拌时间不少于5min。
3.根据权利要求1所述的一种节能型换填地基施工方法，其特征在于：所述步骤4）中，水泥灰土混合浆料的密度控制在1600kg/m3-1900kg/m3。
4.根据权利要求1所述的一种节能型换填地基施工方法，其特征在于：所述步骤5）中，建筑垃圾颗粒应尽量选用小颗粒，并保证级配良好，建筑垃圾颗粒的最大粒径不得超过25mm。
5.根据权利要求1所述的一种节能型换填地基施工方法，其特征在于：所述步骤6）中，地基土置换料的运输时间不得超过1.5h，否则应进行二次加浆搅拌处理。
6.根据权利要求1所述的一种节能型换填地基施工方法，其特征在于：所述步骤7）中，地基土置换料在施工过程中的分层厚度宜为200mm-300mm。
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