CN108793891A - 一种新型固化建筑渣土制备免烧制品的方法 - Google Patents

一种新型固化建筑渣土制备免烧制品的方法 Download PDF

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曾路
严春杰
王瑶
房杰
王洪权
浦嵩
段平
周森
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04—Portland cements

Abstract

本发明名称为一种新型固化建筑渣土制备免烧制品的方法，主要原料及质量百分比为：固化剂添加量为渣土质量的5％‑20％，减水剂添加量为渣土质量的0.5％或2％，阻泥剂添加量为渣土质量的0.2％‑1％，增强剂添加量为渣土质量的0.03％‑0.1％，水添加量为渣土质量的5％‑15％。固化剂各物质的组成为：普通硅酸盐水泥30‑70份，石灰10‑15份，硅灰2‑5份，矿渣8‑25份，粉煤灰5‑15份，淀粉5‑10份。还公开了渣土免烧制品的制备方法，通过压制成型和蒸汽养护或覆膜养护的方式制得渣土免烧制品。本发明的原料建筑渣土不需经过分选，通过简单的破碎处理即可利用，利用率高达100％。制备的试件可通过覆膜自然养护或蒸汽养护的方式快速硬化，无需烧制成型，大幅度降低了生产能耗和对环境的二次污染。

Description

一种新型固化建筑渣土制备免烧制品的方法
技术领域
本发明涉及建筑环保材料领域，具体地是涉及一种新型固化建筑渣土制备免烧制品的方法。
背景技术
建筑渣土是建筑垃圾中的一种，本发明针对土建过程中产生的弃土进行综合利用，主要包括基坑土、盾构土以及隧道、管廊开挖过程中产生的渣土。近年来由于基础设施建设、城镇开发等因素使土地资源被大量的建筑渣土占用，对自然环境造成严重的污染，同时也导致大量的资源浪费。
建筑渣土的综合利用对于节约资源，改善环境，提高经济效益和社会效益，实现资源优化配置和可持续发展具有重要意义。建筑渣土传统的处理途径主要是作回填材料和加固软土地基等，但其利用率与其产量和存量相比还很低，必须继续探索新的利用途径。
土壤固化剂是一种由多种无机和有机材料配制而成，用以改善土壤结构、固化各类土壤的新型环保绿色材料。
本发明旨在利用土建工程中产生的建筑渣土，通过固化的方式制备各种免烧制品，如路面砖、饰面砖、墙体砖或渣球等，既解决了建筑渣土的堆置问题，还可将其再生利用，实现固体废弃物的绿色处置和循环利用。
发明内容
本发明的目的是提供一种成本低且性能较好的建筑渣土的处理方式，不需经过分选，通过简单的破碎和固化实现建筑渣土的100％利用。同时解决固化土强度偏低的缺点。从而减少建筑渣土对环境的危害。
本发明采用不同的固化剂配比，通过覆膜养护或蒸汽养护的方式制备。本发明的实现路线如下：
主要原料及质量百分比为：固化剂添加量为渣土质量的5％-20％，减水剂添加量为渣土质量的0.5％-2％，阻泥剂添加量为渣土质量的0.2％-1％，增强剂添加量为渣土质量的0.03％-0.1％，水添加量为渣土质量的5％-15％。固化剂各物质的组成为：普通硅酸盐水泥30-70份，石灰10-15份，硅灰2-5份，矿渣8-25份，粉煤灰5-15份，淀粉5-10份。
所述的渣土主要包括基坑土、盾构土或隧道、管廊开挖过程中产生的渣土，经晒干破碎机破碎成直径不超过5mm的原料备用。所述的减水剂为聚羧酸或萘系减水剂；所述的阻泥剂为聚乙二醇或偏硅酸钠；所述的增强剂为三乙醇胺或硫酸钠。
本发明按以下步骤制备：
步骤1：按上述比例称取固化剂，混合均匀待用；
步骤2：将处理好的建筑渣土和固化剂干料放入搅拌机中搅拌1-5min，然后将减水剂、阻泥剂和增强剂倒入水中混匀后倒入搅拌锅，搅拌5-10min；
步骤3：将搅拌混合均匀的物料置于模具中，在20-50MPa的压强下压制成型，然后脱模养护。
步骤4：脱模后的试件采用覆膜自然养护1-3天或在60-95℃条件下蒸汽养护6-24h制得免烧制品。
本发明与现有技术相比所具有的优势：
(1)本发明采用的原料建筑渣土不需经过分选，通过简单的破碎处理即可利用，利用率高达100％。
(2)本发明制备的免烧制品中大量使用建筑渣土，并用石灰、矿渣，粉煤灰等替代水泥，降低水泥用量，不仅提高了建筑渣土的利用率，还降低了生产成本。
(3)本发明制备免烧制品的过程中，通过加入减水剂和阻泥剂，在保障压实过程中渣土颗粒可以充分滑移的前提下，释放出被渣土颗粒包裹的水分，降低水灰比，增加密实度，提高力学性能和耐久性。
(4)本发明制备的试件可通过覆膜自然养护或蒸汽养护的方式快速硬化，无需烧制成型，大幅度降低了能耗和对环境的二次污染。
具体实施方式
实例1
固化剂添加量为渣土质量的5％(固化剂组成为水泥70份，石灰10份，硅灰2份，矿渣8份，粉煤灰5份，淀粉5份)，减水剂添加量为渣土质量的0.5％，阻泥剂添加量为渣土质量的0.2％，增强剂添加量为渣土质量的0.03％，水添加量为渣土质量的5％，将破碎后的建筑渣土和固化剂干料放入搅拌机中搅拌1min，然后将减水剂、阻泥剂和增强剂倒入水中混匀后倒入搅拌锅，搅拌10min后将混合均匀的物料置于20MPa的压强下压制成型，成型后脱模置于蒸养箱中60℃下养护6h后制得免烧制品。
实例2
固化剂添加量为渣土质量的20％(固化剂组成为水泥30份，石灰15份，硅灰5份，矿渣25份，粉煤灰15份，淀粉10份)，减水剂添加量为渣土质量的2％，阻泥剂添加量为渣土质量的1％，增强剂添加量为渣土质量的0.1％，水添加量为渣土质量的15％，将破碎后的建筑渣土和固化剂干料放入搅拌机中搅拌5min，然后将减水剂、阻泥剂和增强剂倒入水中混匀后倒入搅拌锅，搅拌5min后将混合均匀的物料置于20MPa的压强下压制成型，成型后脱模置于蒸养箱中95℃下养护24h后制得免烧制品。
实例3
固化剂添加量为渣土质量的15％(固化剂组成为水泥50份，石灰12份，硅灰3份，矿渣15份，粉煤灰15份，淀粉5份)，减水剂添加量为渣土质量的1％，阻泥剂添加量为渣土质量的0.5％，增强剂添加量为渣土质量的0.06％，水添加量为渣土质量的10％，将破碎后的建筑渣土和固化剂干料放入搅拌机中搅拌2min，然后将减水剂、阻泥剂和增强剂倒入水中混匀后倒入搅拌锅，搅拌8min后将混合均匀的物料置于50MPa的压强下压制成型，成型后脱模覆膜自然养护1天后制得免烧制品。
实例4
固化剂添加量为渣土质量的12％(固化剂组成为水泥40份，石灰15份，硅灰5份，矿渣15份，粉煤灰15份，淀粉10份)，减水剂添加量为渣土质量的1％，阻泥剂添加量为渣土质量的0.4％，增强剂添加量为渣土质量的0.05％，水添加量为渣土质量的8％，将破碎后的建筑渣土和固化剂干料放入搅拌机中搅拌2min，然后将减水剂、阻泥剂和增强剂倒入水中混匀后倒入搅拌锅，搅拌6min后将混合均匀的物料置于50MPa的压强下压制成型，成型后脱模覆膜自然养护3天后制得免烧制品。

Claims (4)

1.一种新型固化建筑渣土制备免烧制品的方法，其特征在于，主要原料及质量百分比为：固化剂添加量为渣土质量的5％-20％，减水剂添加量为渣土质量的0.5％-2％，阻泥剂添加量为渣土质量的0.2％-1％，增强剂添加量为渣土质量的0.03％-0.1％，水添加量为渣土质量的5％-15％。固化剂各物质的组成为：普通硅酸盐水泥30-70份，石灰10-15份，硅灰2-5份，矿渣8-25份，粉煤灰5-15份，淀粉5-10份。
2.根据权利要求1中所述的一种新型固化建筑渣土制备免烧制品的方法，其特征在于，所述的渣土主要包括基坑土、盾构土或隧道、管廊开挖过程中产生的渣土，晒干后经破碎机破碎成直径不超过5mm的原料备用。所述的减水剂为聚羧酸或萘系减水剂；所述的阻泥剂为聚乙二醇或偏硅酸钠；所述的增强剂为三乙醇胺或硫酸钠。
3.所述的一种新型固化建筑渣土制备免烧制品的方法，其特征在于，将处理好的建筑渣土和固化剂干料放入搅拌机中搅拌1-5min，然后将减水剂、阻泥剂和增强剂倒入水中混匀后倒入搅拌锅，搅拌5-10min。
4.所述的一种新型固化建筑渣土制备免烧制品的方法，其特征在于，将搅拌混合均匀的物料置于模具中，在20-50MPa的压强下压制成型，然后脱模养护。所述的养护方式为覆膜自然养护1-3天或在60-95℃条件下蒸汽养护6-24h制得免烧制品。所述的制品为路面砖、饰面砖、墙体砖或渣球等。
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