使用建筑垃圾和煤矸石制造的道路填筑材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了使用建筑垃圾和煤矸石制造的道路填筑材料及其制备方法，基于该道路填筑材料的总重量计，包含1-15重量％具有活性的微粉，10-30重量％煤矸石，40-60重量％从建筑垃圾中分离得到的泥土材料，和0.02-0.06重量％的激发剂。本发明专利技术的道路填筑材料在满足道路指标要求的同时，使建筑垃圾得到充分利用。

【技术实现步骤摘要】
使用建筑垃圾和煤矸石制造的道路填筑材料及其制备方法
本专利技术涉及使用建筑垃圾和煤矸石制造的道路填筑材料及其制备方法。
技术介绍
建筑垃圾主要指建设、施工单位或个人对各类构筑物、建筑物等进行建设、修缮、拆除及进行房屋装饰过程中产生的泥土、废渣、砂浆等各类废弃物。不同类型的建筑结构产生的建筑垃圾的基本组成一致，主要成分包括泥土、散落的砂浆、废渣，沥青混凝土碎块、打桩截断剩下的钢筋混凝土桩头，水泥混凝土、剔凿产生的砖石，各种废金属、木材、各类建材产品的包装材料，墙体保温板，装修过程产生的废料和其它废弃物。煤矸石是在煤矿建设、煤炭开采和加工过程中排放的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色废弃岩石，是我国排放量最大的工业废渣之一，我国煤矸石产品约为原煤产量的15％-20％，导致积存约30亿吨，形成约1500座煤矸石山，目前正以年排放量约1.5亿吨的速度增长，每年新增占地面积约10万亩，我国煤矸石的利用率不高，远远低于国外水平。未利用的煤矸石的堆放侵占了大量土地和农田，对周围环境造成了极大的污染。对煤矸石污染和综合利用，越来越受到人们的重视。目前对煤矸石的性质还缺乏深入系统的研究，煤矸石的化学成分随产地变化而有所不同，化学性能也有差异，而公路与道路建设规范要求比较高，煤矸石作为陆基填筑材料的基本性能、各项检测指标、检测方法及施工要求都没有相应的标准依据，现行规范及资料查不到所必须的数据和做法，因此其应用受到很大的限制，在公路上、尤其是高速公路上用作路基材料还没得到有效推广。煤矸石在道路工程路基填料的使用中存在着经验性和主观性，缺少系统的科学研究和理论总结。在另一方面，建筑垃圾与其它城市垃圾相比，具有低毒、无害、可资源化利用等特点，随着城市建设的迅猛发展，天然材料将日益枯竭，如果将建筑垃圾通过一定的技术进行有效再生利用，不仅可以解决这个矛盾，还能消除垃圾对环境的危害，实现经济的可持续发展。中国对建筑垃圾循环利用的研究比较晚，目前虽取得了一定研究成果，但仍缺乏较系统的研究，缺少完善的再生技术的标准和规程。在中国，建设各种道路需要大量的材料，如果能够将建筑垃圾用于道路工程中，则将会产生极大的经济价值。同时，建筑垃圾的多样性以及道路填筑材料日益严格的标准要求等因素，使得建筑垃圾在道路填筑材料中的应用受到诸多限制，例如建筑垃圾利用率不高，道路填筑材料中建筑垃圾所占的比例较小，等等。CN1133269A开了一种用于道路工程及其它土建工程的胶凝材料及生产方法，其产品主要用于要求耐磨、耐腐蚀的工程及抗干缩要求较高、水化热较低的其它工程，其特征在于该产品(水泥)是由经预消解处理并磁选后的钢渣与矿渣、粉煤灰、硅酸盐熟料、含铝硫酸盐及硅酸盐矿物多种物质粉磨混合而成的。CN101239804A公开了一种采用建筑垃圾制造建材的方法，其对城市建筑材料依次进行分拣、磁选、一次破碎和重力分选，将建筑垃圾分离为重物料、轻物料和矿物物料，并将所述的矿物物料经过二次破碎后用于制造建筑材料，所述建筑材料的原料包括：纤维物料5-10份、矿物物料40-60份、低水水泥20-30份和其他物料0-30份，所述建筑材料的生产过程为将纤维物料、矿物物料和其他物料混合均匀，再加入低水水泥混合均匀，加水搅拌成浆，置入模具中振动成型或加压成型，自然养护后形成建筑用板材产品。在该专利文献中，仅仅利用了建筑垃圾中的矿物物料，建筑垃圾总体利用率低，获得矿物物料的步骤繁琐，并且在建筑材料中矿物物料的比例不高，更为重要的时，该建筑垃圾是用于制备板材产品，而不是用于制备对强度、耐水性要求较高的道路填筑材料。CN101348343A公开了一种利用建筑垃圾生产的建材及其制备方法，要解决的技术问题是使材料配置简单、降低成本，其采用以下技术方案：一种利用建筑垃圾生产的建材，包括的重量比份数为：建筑垃圾85-97份、生石灰3-15份，所述建筑垃圾包括砖石和混凝土，所述生石灰中的有效CaO含量≥85％。该方法包括以下步骤：(1)对建筑垃圾进行初选；(2)粉碎原材料，将建筑垃圾原材料粉碎至粒度为大于0至4mm，将CaO含量≥85％的生石灰磨至小于100目；(3)原材料配合，将粉碎过的建筑垃圾和生石灰细粉按重量比建筑垃圾85-97份、生石灰3-15份混和均匀后运至消化仓，停留1-3小时；(4)成型，从消化仓出来的材料进入搅拌机，加入总干粉用量的5-8％水拌合后，输送至料仓，在压砖机上压制成各种形状的型材，使用的压力为200-1500吨，加压时间1-3秒钟；(5)压蒸养护，在温度为190-230℃，压力为7-10kg的条件下养护6-10小时，即为建材成品。在该专利文献中，主要是用于制造成型建材产品，不能够用作道路填筑材料，例如强度远远不够。WO2006033561A1公开了一种分离建筑废弃物的方法。在所述方法中，将粉碎成预定尺寸的建筑废弃物加入到沉淀槽的液体中，并根据比重在槽中将其分离成各种组分，其中，所述液体具有比回收组分的比重低但比剩余组分的比重高的参考比重，从而仅使要回收的组分通过沉淀到所述沉淀槽的底部而进行分离。根据所述方法，可以容易地将包含在建筑废弃物中的其它杂质与优质的可重复利用的混凝料分离。具体地，对分离液体的参考比重进行适当的调整，从而甚至可以容易地将比水重的各种杂质(瓦片、红砖、沥青混凝土、水泥浆块等)与可重复利用的混凝料分离。该文献主要关注的是建筑垃圾的分选。JP2006257681A公开了一种利用建筑垃圾制造矿物材料的方法，该方法能够有效减少建筑垃圾在高温处理时产生的挥发性有机化合物的挥发，其通过将贝壳燃烧并粉碎产生的多孔性贝壳碎料与所述材料接触来吸附建筑垃圾高温处理时产生的挥发性有机化合物，从而使建筑垃圾的再利用更加绿色和安全。该方法成本比较高。KR100938212B1公开了一种用于筑路的组合物，该组合物包含10-30重量％树脂、22-27重量％环保集料、22-27重量％再循环碎片材料、13-18重量填料、1.5-5重量颜料和和1.5-3重量％常见添加剂。该组合物成本含有大量树脂，成本比较高且不耐老化，另外由于缺少水泥组分，至少强度严重不足。非专利文献“建筑垃圾再生微粉利用的试验研究”，马纯滔等，宁夏工程技术，第8卷第1期，2009年3月公开了建筑垃圾再生微粉的制造和使用方法，其中再生微粉的原料是在混凝土再生骨料破碎、筛分等过程中，不可避免地会产生占再生骨料质量10％左右、粒径<0.16mm的细粉料，研磨获得微粉的最大比表面积仅为735.4m2/kg。需要一种用建筑垃圾复合煤矸石的道路填筑材料，使得建筑垃圾和煤矸石的利用率高，且该道路填筑材料的性能能够达到目前所用道路填筑材料的性能，进一步地，可以使道路混凝土具有良好工作性和后期强度，并且可提高混凝土的早期耐磨性。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的上述问题，本专利技术人经过深入研究，提出了一种新的解决方案，使得道路填筑材料的主要原料为建筑垃圾和煤矸石，并且能够使建筑垃圾和煤矸石得到综合利用、制备的道路填筑材料性能完全可达标。本专利技术提供了如下技术方案：在一方面，提供了一种道路填筑材料，基于该道路填筑材料的总重量计，其包含1-15重量％具有活性的微粉，10-30重量％煤矸石，40-60重量％从建筑垃圾中分离得到的泥土本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种道路填筑材料，基于该道路填筑材料的总重量计，其包含1‑15重量％具有活性的微粉，10‑30重量％煤矸石，40‑60重量％从建筑垃圾中分离得到的泥土材料，和0.02‑0.06重量％的激发剂。

【技术特征摘要】
1.一种道路填筑材料，基于该道路填筑材料的总重量计，其包含1-15重量％具有活性的微粉，30重量％煤矸石，40-60重量％从建筑垃圾中分离得到的泥土材料，和0.02-0.06重量％的激发剂；所述煤矸石的粒径为2-10cm，并且表面包覆有火山灰，其制备方法包括：(1)将煤矸石原料破碎成粒径为2-10cm的块状颗粒；(2)将所述块状颗粒与基于该块状颗粒总重量计0.01-0.05重量％的生石灰和0.1-1.0重量％的火山灰混合至均匀，制得混合料；和(3)向所述混合料加入基于该混合料总重量计0.1-1.5重量％的水，搅拌至均匀，然后在环境条件下放置1-5天。2.根据权利要求1所述的道路填筑材料，其中该道路填筑材料不包含水泥、沥青或水泥混凝土。3.根据权利要求1或2所述的道路填筑材料，其中所述具有活性的微粉为如下两种微粉(1)和(2)以1:5-5:1的重量比例混合制得：(1)通过将建筑垃圾中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王以峰，葛海卿，王迎迎，
申请(专利权)人：北京元泰达环保建材科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11