利用多種工業廢渣製備低標號碾壓混凝土的方法
2023-10-06 16:43:14
專利名稱：利用多種工業廢渣製備低標號碾壓混凝土的方法
利用多種工業廢渣製備低標號碾壓混凝土的方法技術領域利用多種工業廢渣製備低標號碾壓混凝土的方法，屬於工業廢渣資源化利用的領域。
技術背景據有關資料統計，全世界工業每年產生固體廢渣約21億噸。就中國而言，每年工業廢渣達到6億多 噸，歷年累計堆積量已近60億噸。除少部分利用外，大部分處於簡單堆放、任意排放的狀態。不僅佔用 了大量土地和農田，而且也汙染著周邊的土壤、水體、大氣和環境衛生，給人類造成潛在的、長期的危害。 由此造成的直接經濟損失每年達300億元以上。因此，工業廢渣的資源化利用已成為人類賴以生存的重要 課題。研究表明許多工業廢渣如赤泥(燒結法制鋁的工業廢渣)、鹼渣(氨鹼法工藝制鹼的廢渣)、電石泥、硫鐵礦渣(或鋼渣)、鈦白粉渣、粉煤灰等屬高鈣渣或高矽渣。其顆粒級配及物理力學等具用許多可供利用的特性。目前，國內外對工業廢渣的綜合利用已取得了一定的成果，例如國外專利用廢鹼渣加 工鹼或鹼l.金屬的重鹼酸鹽(德國專利DD39590);用廢鹼渣加瀝青制屋頂蓋板、瀝青混凝土和鋪路材料的 方法(專利號US2474381)等；我國專利鹼渣、粉煤灰制回填土的方法(專利公告號1100485);廢鹼渣代替生 石灰配製公路路面結構層綜合穩定土的方法(專利申請號200510072103義)；鹼渣、粉煤灰免燒磚(專利公 告號1100485);蒸壓粉煤灰磚加氣砼砌塊專用砂漿(專利申請號200510080808.6);赤泥道路材料配製與成 型工藝研究[刊號1005-7854 (2002) 01]:三種固體廢渣綜合利用的初步研究[刊號1000-3037 (2001) 03-0280-05];赤泥-石膏複合激發劑改性蒸養粉煤灰混凝土力學性能和長期性能研究[刊號1002-3550 (2004 ) 06-0044-03]等等。雖然通過上述專利和技術的實施，可以消化部分工業廢渣，在保護環境方面起 到重要的積極作用。但是，由於上述專利和技術一是靠加入粘合料(水泥、瀝青、石灰和固化劑等)來提 高混合物的強度；二是廢渣利用率低(一般在80%以下)。因此，受粘合料成本高、混合物強度低和廢渣 使用量小等因素的影響，使得產品利潤小，利用空間少，在治理環境汙染以及推廣應用上有一定的局限性。發明內容本發明的內容是提供一種工業廢渣資源化利用的工藝和方法。其特徵是利用赤泥、鹼渣、電石泥、粉 煤灰、鈦白粉渣、硫鐵礦渣(或鋼渣)等多種工業廢渣等為原材料，通過合理調整各種廢渣的重量和含水 量並攪拌均勻，使其相互搭配，優勢互補，劣勢協同。在最佳狀態下製成不同強度的混合固凝物，滿足工 程所需的力學指標和環保指標，用於工程建設中。本發明的主要步驟1、將赤泥、鹼渣、電石泥、粉煤灰、鈦白粉渣、硫鐵礦渣(或鋼渣)等工業廢渣烘乾或補水，使其達到所需的含水量；2、用球磨機或粉碎機將其粉碎，混合物的粒徑級配合理。3、 分別加入微量激發劑，激發其有效成份的活性。4、根據不同強度的要求，按下列配合比的範圍配製出不 同的混合料——赤泥鹼渣電石泥粉煤灰硫鐵礦渣(或鋼渣)鈦白粉渣=15~28: 0~25: 18~30: 20-47: 0~20: 0~5:或者鹼渣電石泥粉煤灰土=10~20: 2~10: 0~5: 65 80。 5、用拌和機械使其混合均勻。 6、用施工機械鋪於路基或承重層上並整形。7、用重型壓路機壓實或制磚(擠壓)設備加工成型後，即得公路路面結構層低基層、基層、低標號碾壓混凝土、輕型免燒磚或砌塊。其機理為赤泥、電石泥、鹼渣均屬高鈣渣，粉煤灰、硫鐵礦渣(或鋼渣)屬高矽渣，加入激發劑後，近一步激發其活性，利用多種廢渣的成份互補和物質間的離子交換、結晶硬化、火山灰反應、碳酸化作用生成新的不溶於水的固凝物XCa(OH)2+Sio2+nH20—XCao 'Sio2 '(n+x)H20 YCa(OH)2+Al203+nH20—YCao .A1203 .(n+x)H20 3Ca(OH)2+Al203+CaSo4.2H20+26H20—3CaO . A1203.7CaSo4.32H20 Ca(OH)2+C02=CaC03+H20 用該法製成的路面低基層7天無側限抗壓強度可達到0.8MPa ~2.5 MPa;基層7天無側限抗壓強度可
達到3.0MPa 5.0MPa;碾壓混凝土的抗壓強度可達到10MPa 15MPa;輕型免燒磚的抗壓強度可達到7.5 MPa 15MPa，抗折強度》3.0MPa;滿足國家行業標準。其它指標勻能滿足現行規範要求。與公路路面基 層和低標號混凝土相比可節約全部的水泥和骨料，降低成本350/^55%;與現有的水泥、粉煤灰免燒磚相 比可節約全部的水泥和骨料，減少重量10。/『15%，降低成本30%~45%左右。
附圖是利用多種工業廢渣製備低標號碾壓混凝土的工藝流程圖。
具體實施方式
本發明的實施方法可按照附圖中的工藝進行首先將赤泥、鹼渣、電石泥、粉煤灰、鈦白粉渣、硫鐵 礦渣(或鋼渣)等進行預處理一一烘乾(晾曬)和粉碎，將其含水量控制在在最佳範圍；根據所需要的強 度，確定上述工業廢渣的使用量；並通過加入激發劑調整混合物的活性指數和鹼率；用攪拌機械將混合物 摻拌均勻後，用成型設備(機械)整型；最後用碾壓機械或制磚機成型壓實；灑水養生七天後，即得公路 路面結構層基層、低標號碾壓混凝土或輕型免燒磚。本發明工藝簡單，以赤泥、鹼渣、電石泥、粉煤灰、鈦白粉渣、硫鐵礦渣(或鋼渣)等作為有用的建 築材料，不僅可節約大量的建設資金，而且又可消除其對環境的汙染，可達到既發展經濟又保護環境的雙 贏目的。本發明包括不限於下列具體的實例。 實例1赤泥26%、鹼渣20%、粉煤灰40%、電石泥7%、鈦白粉渣2%、硫鐵礦渣(或鋼渣)4%、複合激發 劑微量，用於河南省焦作市新源路試驗路段的基層，通過檢測試件3天無側限抗壓強度3.98MPa、 7天 5.51MPa， 28天7.61MPa,試件不溶於水。實例2赤泥25%、鹼渣18%、粉煤灰40%、電石泥14%、鈦白粉渣2%、複合激發劑微量、添加0.396o減水劑， 用CY500型全自動液壓制磚機，製作標準磚1200塊，28天後測其抗壓強度平均值為11.8MPa，抗折強度 平均值3.16MPa。實例32006年9月18日在河南省修武縣二級路鋪築試驗路段275米，該線路設計寬度為8米，施工時採用赤 泥24%、硫鐵礦渣(或鋼渣)23%、粉煤灰20%、電石泥25%、鈦白粉渣2%、複合激發劑微量的施工配 合比，用BMW-380路拌機拌和，平地機整平，25T壓路機靜壓一遍，碾壓二遍，光面靜壓一遍，測其試 件7天無側限抗壓強度4.85MPa， 28天強度為13.5MPa。
權利要求
1一種利用多種工業廢渣製備低標號碾壓混凝土的方法，本發明是利用赤泥(燒結法制鋁的工業廢渣)、鹼渣(氨鹼法工藝制鹼的廢渣)、電石泥、硫鐵礦渣(或鋼渣)、鈦白粉渣、粉煤灰等多種工業廢渣(廢渣利用率達到99％)製備低標號碾壓混凝土或輕型免燒磚的工藝和操作方法。
2 —種利用多種工業廢渣製備低標號碾壓混凝土的方法，是在不添加水泥、石灰、瀝青任意一種粘結 料的條件下，通過壓實機械碾壓(夯實)後混合物的強度達到低標號混凝土的強度(15MPa)。
3 —種利用多種工業廢渣製備低標號碾壓混凝土的方法，是在不添加水泥、石灰、瀝青任意一種粘結 料的條件下，使用制磚機或擠壓設備(壓力》200KN)，可製作輕型免燒磚或砌塊。
4 一種利用多種工業廢渣製備低標號碾壓混凝土的方法，適用於大型建築物基礎補強、公路基層(底 基層)、橋臺(涵背)回填以及機場、碼頭換填土補強等。
5 —種利用多種工業廢渣製備低標號碾壓混凝土的方法，在僅使用鹼渣、電石泥與土混合併壓實後， 可使公路路面結構層低基層、基層的7天無側限抗壓強度達到2.5MPa。
全文摘要
利用多種工業廢渣製備低標號碾壓混凝土的方法屬於工業廢渣資源化利用的工藝和方法。其法是充分利用赤泥(燒結法制鋁的工業廢渣)、鹼渣(氨鹼法工藝制鹼的廢渣)、電石泥、硫鐵礦渣(或鋼渣)、鈦白粉渣、粉煤灰等多種工業廢渣中的活性成份，通過調整各自的含水量和使用的比例，用機械拌合均勻，使其相互搭配，優勢互補。在不添加水泥、石灰、瀝青任意一種粘結料的條件下，根據不同的工程所需製備出相應的混合料。然後，採用碾壓或擠壓的工藝，配製出公路路面結構層低基層、基層穩定土、低標號混凝土以及免燒磚或砌塊，其強度最高可達到13MPa。本發明工藝簡單，用途廣泛，工業廢渣利用率高，又能降低工程成本，對環境無二次汙染。
文檔編號C04B18/04GK101164952SQ20061016579
公開日2008年4月23日 申請日期2006年12月19日 優先權日2006年12月19日
發明者王文舉 申請人:王文舉;北京汪垣環保科技有限公司