專利名稱：利用多種工業(yè)廢渣制備低標(biāo)號(hào)碾壓混凝土的方法
利用多種工業(yè)廢渣制備低標(biāo)號(hào)碾壓混凝土的方法技術(shù)領(lǐng)域利用多種工業(yè)廢渣制備低標(biāo)號(hào)碾壓混凝土的方法，屬于工業(yè)廢渣資源化利用的領(lǐng)域。
技術(shù)背景據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，全世界工業(yè)每年產(chǎn)生固體廢渣約21億噸。就中國(guó)而言，每年工業(yè)廢渣達(dá)到6億多 噸，歷年累計(jì)堆積量已近60億噸。除少部分利用外，大部分處于簡(jiǎn)單堆放、任意排放的狀態(tài)。不僅占用 了大量土地和農(nóng)田，而且也污染著周邊的土壤、水體、大氣和環(huán)境衛(wèi)生，給人類造成潛在的、長(zhǎng)期的危害。 由此造成的直接經(jīng)濟(jì)損失每年達(dá)300億元以上。因此，工業(yè)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(yè)廢渣如赤泥(燒結(jié)法制鋁的工業(yè)廢渣)、堿渣(氨堿法工藝制堿的廢渣)、電石泥、硫鐵礦渣(或鋼渣)、鈦白粉渣、粉煤灰等屬高鈣渣或高硅渣。其顆粒級(jí)配及物理力學(xué)等具用許多可供利用的特性。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)工業(yè)廢渣的綜合利用已取得了一定的成果，例如國(guó)外專利用廢堿渣加 工堿或堿l.金屬的重堿酸鹽(德國(guó)專利DD39590);用廢堿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(hào)US2474381)等；我國(guó)專利堿渣、粉煤灰制回填土的方法(專利公告號(hào)1100485);廢堿渣代替生 石灰配制公路路面結(jié)構(gòu)層綜合穩(wěn)定土的方法(專利申請(qǐng)?zhí)?00510072103義)；堿渣、粉煤灰免燒磚(專利公 告號(hào)1100485);蒸壓粉煤灰磚加氣砼砌塊專用砂漿(專利申請(qǐng)?zhí)?00510080808.6);赤泥道路材料配制與成 型工藝研究[刊號(hào)1005-7854 (2002) 01]:三種固體廢渣綜合利用的初步研究[刊號(hào)1000-3037 (2001) 03-0280-05];赤泥-石膏復(fù)合激發(fā)劑改性蒸養(yǎng)粉煤灰混凝土力學(xué)性能和長(zhǎng)期性能研究[刊號(hào)1002-3550 (2004 ) 06-0044-03]等等。雖然通過(guò)上述專利和技術(shù)的實(shí)施，可以消化部分工業(yè)廢渣，在保護(hù)環(huán)境方面起 到重要的積極作用。但是，由于上述專利和技術(shù)一是靠加入粘合料(水泥、瀝青、石灰和固化劑等)來(lái)提 高混合物的強(qiáng)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(qiáng)度低和廢渣 使用量小等因素的影響，使得產(chǎn)品利潤(rùn)小，利用空間少，在治理環(huán)境污染以及推廣應(yīng)用上有一定的局限性。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的內(nèi)容是提供一種工業(yè)廢渣資源化利用的工藝和方法。其特征是利用赤泥、堿渣、電石泥、粉 煤灰、鈦白粉渣、硫鐵礦渣(或鋼渣)等多種工業(yè)廢渣等為原材料，通過(guò)合理調(diào)整各種廢渣的重量和含水 量并攪拌均勻，使其相互搭配，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，劣勢(shì)協(xié)同。在最佳狀態(tài)下制成不同強(qiáng)度的混合固凝物，滿足工 程所需的力學(xué)指標(biāo)和環(huán)保指標(biāo)，用于工程建設(shè)中。本發(fā)明的主要步驟1、將赤泥、堿渣、電石泥、粉煤灰、鈦白粉渣、硫鐵礦渣(或鋼渣)等工業(yè)廢渣烘干或補(bǔ)水，使其達(dá)到所需的含水量；2、用球磨機(jī)或粉碎機(jī)將其粉碎，混合物的粒徑級(jí)配合理。3、 分別加入微量激發(fā)劑，激發(fā)其有效成份的活性。4、根據(jù)不同強(qiáng)度的要求，按下列配合比的范圍配制出不 同的混合料——赤泥堿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:或者堿渣電石泥粉煤灰土=10~20: 2~10: 0~5: 65 80。 5、用拌和機(jī)械使其混合均勻。 6、用施工機(jī)械鋪于路基或承重層上并整形。7、用重型壓路機(jī)壓實(shí)或制磚(擠壓)設(shè)備加工成型后，即得公路路面結(jié)構(gòu)層低基層、基層、低標(biāo)號(hào)碾壓混凝土、輕型免燒磚或砌塊。其機(jī)理為赤泥、電石泥、堿渣均屬高鈣渣，粉煤灰、硫鐵礦渣(或鋼渣)屬高硅渣，加入激發(fā)劑后，近一步激發(fā)其活性，利用多種廢渣的成份互補(bǔ)和物質(zhì)間的離子交換、結(jié)晶硬化、火山灰反應(yīng)、碳酸化作用生成新的不溶于水的固凝物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 用該法制成的路面低基層7天無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度可達(dá)到0.8MPa ~2.5 MPa;基層7天無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度可
達(dá)到3.0MPa 5.0MPa;碾壓混凝土的抗壓強(qiáng)度可達(dá)到10MPa 15MPa;輕型免燒磚的抗壓強(qiáng)度可達(dá)到7.5 MPa 15MPa，抗折強(qiáng)度》3.0MPa;滿足國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。其它指標(biāo)勻能滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。與公路路面基 層和低標(biāo)號(hào)混凝土相比可節(jié)約全部的水泥和骨料，降低成本350/^55%;與現(xiàn)有的水泥、粉煤灰免燒磚相 比可節(jié)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(yè)廢渣制備低標(biāo)號(hào)碾壓混凝土的工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的實(shí)施方法可按照附圖中的工藝進(jìn)行首先將赤泥、堿渣、電石泥、粉煤灰、鈦白粉渣、硫鐵 礦渣(或鋼渣)等進(jìn)行預(yù)處理一一烘干(晾曬)和粉碎，將其含水量控制在在最佳范圍；根據(jù)所需要的強(qiáng) 度，確定上述工業(yè)廢渣的使用量；并通過(guò)加入激發(fā)劑調(diào)整混合物的活性指數(shù)和堿率；用攪拌機(jī)械將混合物 摻拌均勻后，用成型設(shè)備(機(jī)械)整型；最后用碾壓機(jī)械或制磚機(jī)成型壓實(shí)；灑水養(yǎng)生七天后，即得公路 路面結(jié)構(gòu)層基層、低標(biāo)號(hào)碾壓混凝土或輕型免燒磚。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，以赤泥、堿渣、電石泥、粉煤灰、鈦白粉渣、硫鐵礦渣(或鋼渣)等作為有用的建 筑材料，不僅可節(jié)約大量的建設(shè)資金，而且又可消除其對(duì)環(huán)境的污染，可達(dá)到既發(fā)展經(jīng)濟(jì)又保護(hù)環(huán)境的雙 贏目的。本發(fā)明包括不限于下列具體的實(shí)例。 實(shí)例1赤泥26%、堿渣20%、粉煤灰40%、電石泥7%、鈦白粉渣2%、硫鐵礦渣(或鋼渣)4%、復(fù)合激發(fā) 劑微量，用于河南省焦作市新源路試驗(yàn)路段的基層，通過(guò)檢測(cè)試件3天無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度3.98MPa、 7天 5.51MPa， 28天7.61MPa,試件不溶于水。實(shí)例2赤泥25%、堿渣18%、粉煤灰40%、電石泥14%、鈦白粉渣2%、復(fù)合激發(fā)劑微量、添加0.396o減水劑， 用CY500型全自動(dòng)液壓制磚機(jī)，制作標(biāo)準(zhǔn)磚1200塊，28天后測(cè)其抗壓強(qiáng)度平均值為11.8MPa，抗折強(qiáng)度 平均值3.16MPa。實(shí)例32006年9月18日在河南省修武縣二級(jí)路鋪筑試驗(yàn)路段275米，該線路設(shè)計(jì)寬度為8米，施工時(shí)采用赤 泥24%、硫鐵礦渣(或鋼渣)23%、粉煤灰20%、電石泥25%、鈦白粉渣2%、復(fù)合激發(fā)劑微量的施工配 合比，用BMW-380路拌機(jī)拌和，平地機(jī)整平，25T壓路機(jī)靜壓一遍，碾壓二遍，光面靜壓一遍，測(cè)其試 件7天無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度4.85MPa， 28天強(qiáng)度為13.5MPa。
權(quán)利要求
1一種利用多種工業(yè)廢渣制備低標(biāo)號(hào)碾壓混凝土的方法，本發(fā)明是利用赤泥(燒結(jié)法制鋁的工業(yè)廢渣)、堿渣(氨堿法工藝制堿的廢渣)、電石泥、硫鐵礦渣(或鋼渣)、鈦白粉渣、粉煤灰等多種工業(yè)廢渣(廢渣利用率達(dá)到99％)制備低標(biāo)號(hào)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(yè)廢渣制備低標(biāo)號(hào)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(jié) 料的條件下，通過(guò)壓實(shí)機(jī)械碾壓(夯實(shí))后混合物的強(qiáng)度達(dá)到低標(biāo)號(hào)混凝土的強(qiáng)度(15MPa)。
3 —種利用多種工業(yè)廢渣制備低標(biāo)號(hào)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(jié) 料的條件下，使用制磚機(jī)或擠壓設(shè)備(壓力》200KN)，可制作輕型免燒磚或砌塊。
4 一種利用多種工業(yè)廢渣制備低標(biāo)號(hào)碾壓混凝土的方法，適用于大型建筑物基礎(chǔ)補(bǔ)強(qiáng)、公路基層(底 基層)、橋臺(tái)(涵背)回填以及機(jī)場(chǎng)、碼頭換填土補(bǔ)強(qiáng)等。
5 —種利用多種工業(yè)廢渣制備低標(biāo)號(hào)碾壓混凝土的方法，在僅使用堿渣、電石泥與土混合并壓實(shí)后， 可使公路路面結(jié)構(gòu)層低基層、基層的7天無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa。
全文摘要
利用多種工業(yè)廢渣制備低標(biāo)號(hào)碾壓混凝土的方法屬于工業(yè)廢渣資源化利用的工藝和方法。其法是充分利用赤泥(燒結(jié)法制鋁的工業(yè)廢渣)、堿渣(氨堿法工藝制堿的廢渣)、電石泥、硫鐵礦渣(或鋼渣)、鈦白粉渣、粉煤灰等多種工業(yè)廢渣中的活性成份，通過(guò)調(diào)整各自的含水量和使用的比例，用機(jī)械拌合均勻，使其相互搭配，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。在不添加水泥、石灰、瀝青任意一種粘結(jié)料的條件下，根據(jù)不同的工程所需制備出相應(yīng)的混合料。然后，采用碾壓或擠壓的工藝，配制出公路路面結(jié)構(gòu)層低基層、基層穩(wěn)定土、低標(biāo)號(hào)混凝土以及免燒磚或砌塊，其強(qiáng)度最高可達(dá)到13MPa。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，用途廣泛，工業(yè)廢渣利用率高，又能降低工程成本，對(duì)環(huán)境無(wú)二次污染。
文檔編號(hào)C04B18/04GK101164952SQ20061016579
公開(kāi)日2008年4月23日 申請(qǐng)日期2006年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月19日
發(fā)明者王文舉 申請(qǐng)人:王文舉;北京汪垣環(huán)?？萍加邢薰?br>