CN109574575A - 一种碴土混凝土及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碴土混凝土及其制作方法，碴土混凝土的骨料是由碴土、泥砂、钢渣、石子、砂子等组成；胶凝材料为多种工业生产排放的固体废料经加工制成的碴土固化剂；碴土固化剂是由矿渣微粉与粉煤灰、脱硫灰或废石膏、或陶瓷灰、或水泥等固废，加入激发外加剂混合制成；碴土混凝土的单轴抗压强度为0.5MPa～30MPa；其种类有：一般碴土混凝土、重态碴土混凝土和纤维碴土混凝土。各类碴土混凝土的应用填补了建筑地基处理、边坡加固、河海岸保护及施工临时设施大量使用的低强度混凝土材料的空白，具有节能减排、绿色环保的社会价值和降低建筑工程造价的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及土木工程技术领域，具体的来说涉及建筑渣土处理与工业固废利用的方法。
背景技术
在土木工程领域，混凝土材料已达到大量、广泛的应用。众所周知，混凝土材料是由水泥与粗骨料(石子)和细骨料(砂子)及水和外加剂经拌合形成的建筑材料。混凝土材料的单轴搞压强度等级分布为C10～C100，对于混凝土材料，其骨料的要求是比较严格的，如严格控制含泥量及其粒径分布等，或级配要求等。对于低强度的混凝土来说，其骨料的要求要较对宽松一些，但按现行的规范来说，即使是配制较低强度的混凝土，对其骨料的级配及其含泥量仍有一定的限制，对胶凝材料的水泥强度也需达到42.5的强度等级，导致低强度混凝土配制成本也居高不下。
目前，混凝土用骨料开采对环境的伤害较大，受到了较多的限制。可以说，一边是对低强度混凝土材料的需求量不断增加，一边是骨料的供应量越来越受限，从而使混凝土材料的造价越来越高。
此外，随着城镇化建设的快速发展，交通设施的不断完善，每天需要排出大量的碴土，这些碴土，一些是建筑垃圾，一此是开挖排出的泥土泥砂。也就是说，这些碴土很难作为混凝土的骨料被使用的。但这些碴土的排放不仅需占用大量的土地，还形成新的污染源和危险源，如深圳的碴土堆场就发生过的滑坡引发的重大安全事故等。
在河道和航道清淤过程中，将产出大量的淤积物，如泥砂等，需要有大量的场地堆放或排放，造成土地的占用和形成新的污染源或危险源。如何将这些泥砂加工利用，制成建材，将具有重大的社会效益。对于清淤排放的泥砂，由于成分较复杂，利用难度较大，对工程界提出了重大挑战。
此外，在农业生产中，有大量的植物秸秆需要处理，常用的处理方法造成了环境的污染和土地的堆放占用。如何利用这些秸秆材料作为一种纤维材料，增强建材的抗拉与抗折强度，将变废为宝。
另外，工业生产的固体废弃物是当今钢铁、电力、化工、治金及陶瓷行业亟需处理的工业垃圾，目前国内各大钢厂和电力企业都在着力于工业废弃物资源化利用的研究。通过多年的研究开发，已经有一系列的建材产品问世，但是，这些已利用的固体废弃物估计仅仅占到废弃物总量的30～50％，剩余的废弃物给环境和社会带来极大的危害，同时这些废弃物中的某些有用的资源不能得到合理利用，造成极大的资源浪费。
针对这此工农业生产中的排出的碴土、固废等，如何利用他们制成一种的建筑材料？是一项重要的课题。
针对低强度混凝土材料的需求，根据各种工农业生产中产生的固废特点，就地加工利用，达到设计的强度要求，是工程界迫切需要解决的技术难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种碴土混凝土的制作方法。具体的原材料如下：
所述的一种碴土混凝土，是由工业固体废弃料配制的碴土固化剂与碴土、泥砂等加水、拌均、胶凝而成的一种水硬性混凝土材料，其单轴抗压强度为为0.5MPa～30MPa；单轴抗拉强度为0.05MPa～3Mpa；
所述的工业固体废弃料，主要有钢铁厂排出的矿碴、电厂排出的粉煤灰和脱硫灰及脱硫石膏、陶瓷厂排出的打磨陶瓷灰、冶金生产排放的尾矿粉等；
所述的碴土固化剂，主要由矿碴粉末、粉煤灰、脱硫灰、或陶瓷灰、或尾矿粉组成，掺入外加剂并混均制成；
所述的碴土，是由建设工程排出的建筑垃圾、基础开挖排土及拆除建筑物的混凝土碴和砖瓦碎块等组成；
所述的泥砂，是由河道、航道清淤排出的泥砂等组成；
所述的秸秆纤维，是由农林生产排出的各类秸秆纤维等组成。
碴土混凝土的配制方法如下：
(1)先将工业固体废弃料，先碾制成粉末状，按一定的比例混合并加入激发式外加剂，制成水硬性胶凝材料---碴土固化剂；
(2)将碴土固化剂加水制成固化剂浆液备用；
(3)将碴土分检，去掉大于50mm直径颗粒，然后混合均匀；
(4)将秸秆纤维切割成10～100mm长度备用；
(5)将混合均匀的碴土与切割后的秸秆纤维混合，再加入碴土固化剂浆液，搅拌均匀，加土搅拌成流态。
(6)将混合均匀的碴土与切割后的秸秆纤维混合，再加入碴土固化剂浆液，搅拌均匀，加水搅拌成流态，即制成了纤维碴土混凝土；
(7)将混合均匀的碴土直接加入碴土固化剂浆液，搅拌均匀，加水搅拌成流态，即制成了碴土混凝土；
(8)加水量及碴土固化剂的掺入量是以碴土混凝土的流动性指标和要求的碴土混凝土单轴抗压强度来控制的；
(9)当碴土或泥砂制作的碴土混凝土单轴抗压强度达不到要求时，可适当加入适量石粉、或黄砂，或石子以提高骨料强度。
(10)为提高碴土混凝土的容重，在碴土中加入钢碴、石子或砂子，再加入碴土固化剂浆液，搅拌均匀成流态，即制成了重态碴土混凝土材料；
有益效果：碴土混凝土填补了建筑地基处理及施工临时设施大量使用的低强度混凝土材料的空白，与现有技术相比，用工农业生产的固废材料制作的碴土混凝土，具有节能减排、绿色环保的社会价值和降低建筑工程造价的经济效益。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；
图1为本发明所述一种碴土固化剂材料生产示意图。
图2为本发明所述的碴土混凝土制作示意图。
图3为本发明所述的纤维碴土混凝土制作示意图。
图4为本发明所述的重态碴土混凝土制作示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
为了充分说明一种碴土混凝土及其制作方法，需要的碴土固化剂是由按图1所示的方法生产的。
从图1可看出，碴土固化剂是由矿碴经磨机加工成微粉与粉煤灰、脱硫灰或废石膏粉、或陶瓷灰等固废，经充分混合搅拌均匀，加入活性激发型外加剂混合制成；
碴土混凝土的制作过程如图2所示，他是由碴土和泥沙加入碴土固化剂，经加水搅拌混合，成型养护后制成。根据要求的碴土混凝土强度，需在原骨料中适当加入沙子和石子，并控制水灰比和碴土固化剂的掺入量。
纤维碴土配制混凝土的制作过程如图3所示，他是由一般碴土混凝土中掺入纤维材料制成。
重态碴土混凝土的制作过程如图4所示，他是由一般碴土混凝土中掺入容重较高的材料，如钢碴、石子、沙子等材料制成。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实例的限制，上述实例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (6)
1.一种碴土混凝土，是利用废弃性骨料与碴土固化剂加水混合胶凝而成的一种水硬性固化物，其特征是，所述的废弃性骨料为碴土、泥沙、钢渣和建筑垃圾的一种或几种；所述的碴土固化剂是由工业生产排放的固废，如矿渣微粉、粉煤灰、脱硫灰、废石膏、陶瓷灰、尾矿粉和石粉，选择三种以上材料，加入激发外加剂混合制成；重态碴土混凝土是通过调整废弃性骨料配比来制成较大比重的碴土混凝土材料；纤维碴土混凝土是由碴土混凝土中掺入纤维材料制成。
2.根据权利要求1所述的一种碴土混凝土，其特征是，碴土混凝土的单轴抗压强度为0.5MPa～30MPa；单轴抗拉强度为0.05MPa～3MPa。
3.根据权利要求1所述的一种碴土混凝土，其特征是，碴土混凝土的水胶比为0.4～1.0。
4.根据权利要求1所述的一种碴土混凝土，其特征是，钢碴为不同粒径的颗粒状；粒径不大于50mm；钢碴完成了安定性处理。
5.根据权利要求1所述的一种碴土混凝土，其特征是，制作模具为刚性模具或柔性袋式模具；柔性袋式模具不需要拆模。
6.一种碴土混凝土的制作方法，其特征是，具体制作步骤如下：
(1)将废弃性骨料中的水份尽量排尽或挤出，直径大于50mm的颗粒需检出排除；
(2)将多种废弃性骨料混合搅拌均匀；
(3)将碴土固化剂加入搅拌机内，与已混合均匀的骨料均匀拌合。
进一步，使用带有叶片的搅拌轴插入到废弃性骨料内部，喷入碴土固化剂与废弃性骨料原位混合搅拌也可原位制作碴土混凝土。
(4)碴土固化剂可制成浆液加入到骨料中搅拌混合；
(5)碴土混凝土的加水量及固化剂掺入量按拌合物的流动性和碴土混凝土的单轴抗压强度控制。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20190405 |