一种基于建筑泥浆的轻质填料制备及施工方法技术

本发明专利技术涉及基于建筑泥浆的轻质填料制备及施工方法，其制备方法包括建筑泥浆脱水固化和轻质填料搅拌制备，首先将建筑施工中产生的废弃泥浆收集到废浆池，利用建筑泥浆脱水固化设备进行脱水固化，再将固化形成的建筑渣土与水泥、泡沫或EPS轻质材料按一定比例混合搅拌，制备轻质填料；其施工方法包括：S1、施工前调查；S2、施工准备；S3、制料和运输；S4、泵送施工。本发明专利技术的有益效果是：本发明专利技术利用建筑泥浆固化所形成的建筑渣土作为原料土，解决了建筑泥浆固化土的处治问题，实现了建筑渣土的资源化利用，减少了环境污染；本发明专利技术制备的轻质填料密度比较小、耐久性较强、热稳定性较好以及力学性能优良。

【技术实现步骤摘要】
一种基于建筑泥浆的轻质填料制备及施工方法
本专利技术涉及一种建筑泥浆的资源化利用方法，尤其是涉及一种基于建筑泥浆的废弃地下洞室轻质填料制备及施工方法。
技术介绍
随着城市建设进程的加快，土地利用率越来越高，城市用地日渐紧张，在原有地下建筑的上部建造高层建筑已经屡见不鲜。由于历史原因和特殊需要，我国城市中大多分布有地下文件存储中心、地下冷库、深地科学实验室和防空洞等地下洞室，例如上海市共有70多万平方米，静安区此类防空洞有近400个，黄浦区近600个。这些民防工程在特殊的年代发挥了特殊的作用，但由于结构简陋，目前已丧失防护功能以及使用价值。随着旧城改造和城市建设的发展，它们对城市建设的影响也越来越明显，引发的工程事故也越来越多，又因为它们是隐蔽的，事先几乎无任何直观信息，并且顶板坍塌突然，时间短暂，一旦发生，造成的后果是相当严重的。加强对地下洞室的勘察评价工作，并对洞室围岩稳定性进行评价，以期采取合理可靠的处理措施，做到既保证上部建筑的安全、又不毁坏原有地下工程，很具现实意义。目前，国内对废弃矿井、矿坑、人防工程等主要采用工业固体废物进行回填处理，对上述废弃地下洞室的处理方法主要有：①回填法，将地下洞室顶部彻底打穿，用砂石或混凝土将地道填实，这种方法需要开挖大量的土方，破坏原有的被复结构，需要大量的回填材料，较长的工期，而且回填质量不能保证。对于积水严重、结构风化的工程，会用泡沫混凝土回填，其成本较高。②跨越法，采用跨越的方法处理，对于局部有地下洞室的情况不失为一种简便易行的方法，但对此处范围较大的情况是不适宜的。尽管，对废弃地下洞室回填虽对材料的性能要求不是很高，但材料需求量相当大。若沿用水泥砂浆、水泥土、工业固体废物等传统材料进行回填，则水泥消耗量巨大，不仅成本高，而且不利于环保和低碳经济的发展；再者，传统的材料由于流动性不佳，回填施工效率较低。因此，专利技术环保、经济、施工方便的新的矿坑回填材料是一个新的方向，申请号为CN201110098060.8的中国专利，公开了一种矿坑回填材料及其使用方法，但其存在以下不足：①原材料成本高：该回填材料使用了大量的机制砂，需要人工制备，成本高；②原材料制备污染环境：机制砂制备过程中会产生污染环境的粉尘；③适用地区小：机制砂由较大的块石破碎而来，因此仅适用于有岩石分布的地区。申请号为201910534068.0的中国专利，公开了一种以污染土为原料的流动化矿坑回填土及施工方法，该专利技术以污染土为原料，环保、适用范围广、流动度等性能优异的矿坑回填土的原料土采用污泥、化工底泥、疏浚淤泥、带有刺激性味道的泥土等，适用范围较小，且污染土中的污染物可能存在析出污染地下水、地下土壤等风险。近年来，我国各类工程的建设方兴未艾。在桩基工程、地下隧道盾构工程、基坑支护等施工过程中产生了大量的建筑泥浆，每年产生量达数亿立方。建筑泥浆主要为含泥沙的泥浆水，其中泥沙悬浮于水中，自然沉淀效率很低，直接排放会对水体造成严重污染。目前业内泥浆净化普遍采用的方法为：①自然沉淀：通过现场或异地挖坑、堆坝、收集，自然风干。但是此法占地面积大，风干周期长(需五年左右)，土地复耕困难，破坏生态且不安全，而且在城市中借用土地困难。②运至外海直接排放。此方法受利益驱动，极有可能出现偷排乱倒现象，造成环境或水质污染和市政管道堵塞等社会危害。为此，我国已对建筑泥浆禁止违法排放，采用叠螺离心机泥浆处理设备、离心式泥浆处理设备(卧螺离心机)、真空吸滤式泥浆处理设备、筛分旋流式泥浆处理设备、板框式压滤机泥浆处理设备、带式压滤泥浆处理设备，使泥浆中的水分挤压出来，实现泥浆脱水固化，形成建筑渣土。对建筑泥浆固化形成的渣土外运，费用较高，并影响城市环境，实际上很多城市建筑渣土已无处倾倒，反过来影响工程建设的进度和工期。为解决上述问题，有必要提出一种基于建筑泥浆的废弃地下洞室轻质填料制备及施工方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中的不足，提供一种基于建筑泥浆的废弃地下洞室轻质填料制备及施工方法，用于解决或部分解决建筑泥浆固化形成的渣土外运费用较高或无处倾倒的难题，以及废弃地下洞室的处理中水泥砂浆、水泥土、工业固体废物等传统材料进行回填时水泥消耗量巨大、成本高、回填施工效率较低等问题。这种基于建筑泥浆的轻质填料制备方法，包括建筑泥浆脱水固化和轻质填料搅拌制备两个过程，首先将建筑施工中产生的废弃泥浆收集到废浆池，利用建筑泥浆脱水固化设备进行脱水固化，再将固化形成的建筑渣土与水泥、泡沫或EPS轻质材料按一定比例混合搅拌，制备轻质填料。具体包括以下步骤：S1、建筑泥浆脱水固化S1-1、泥浆初步处理将建筑施工中产生的废弃泥浆汇集到沉淀池内进行静置处理，根据泥浆浓度的不同沉淀时间为1h-2h；将沉淀池上方的清水抽走，余留泥浆抽吸到搅拌罐内搅拌，并进行碎石处理；S1-2、泥浆絮凝处理将初步处理后的泥浆输送到絮凝罐内，通过调节喷洒管上的计量阀加入一定量的絮凝剂，进行搅拌与泥浆混合；S1-3、泥浆固化处理将经过絮凝处理后的泥浆输送到泥浆固化设备内，通过泥浆固化设备对泥浆进行固化压缩处理，实现泥浆的最终固化，并将泥浆固化压缩中所产生的清水输送到蓄水箱内；S2、轻质填料搅拌制备S2-1、配合比设计将泥浆脱水固化后形成的固化土、轻质材料、粉体固化剂以及减水剂等按一定量比例配制，获得满足设计要求的强度、密度和流动性指标的轻质填料；S2-2、搅拌制备将称量好的固化土、轻质材料、粉体固化剂以及减水剂按先后顺序加入搅拌机中，搅拌3min-5min，边搅拌边观察轻质填料和易性，若轻质填料流动性小，则加入5-10％的水；若轻质填料和易性满足要求，则出料，运输到施工现场。优选地，步骤S1-2中，絮凝剂采用聚丙烯酰胺，用量0.05％-0.15％；称量好需要溶解的聚丙烯酰胺干粉或乳液，溶解比例为0.1-0.3％，制备时先在溶解罐或溶解池加入一定量的水，待水淹没溶解罐或溶解池底端的搅拌叶时，开启搅拌，搅拌速度为60-200转/min，搅拌时间为40-60分钟，在继续注水的同时，将称量好的药剂(聚丙烯酰胺)缓慢均匀添加到水中，溶解好的水溶液为透明无色的粘稠液体。优选地，步骤S1-3中，泥浆固化设备可采用叠螺离心机泥浆处理设备、离心式泥浆处理设备(卧螺离心机)、真空吸滤式泥浆处理设备、筛分旋流式泥浆处理设备、板框式压滤机泥浆处理设备或带式压滤泥浆处理设备，使泥浆中的水分挤压出来，实现泥浆脱水固化，形成建筑渣土；将经过絮凝处理后的泥浆输送到压滤机内，通过压滤机对泥浆进行固化压缩处理，形成高含水量固化土。优选地，步骤S2-1中，泥浆脱水固化后形成的固化土含水率宜控制在40％-45％。优选地，步骤S2-1中，轻质材料采用EPS、泡沫或气泡，其掺量0.5％-1.5％。优选地，步骤S2-1中，粉体固化剂由配置的AB固化剂与P.032.5R普通硅酸盐水泥按1：9配制而成，其掺量4％-8％。优选地，步骤S2-1中，减水剂采用抗泥型聚羧酸高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于建筑泥浆的轻质填料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、建筑泥浆脱水固化/nS1-1、泥浆初步处理/n将建筑施工中产生的废弃泥浆汇集到沉淀池内进行静置处理，根据泥浆浓度的不同沉淀时间为1h-2h；将沉淀池上方的清水抽走，余留泥浆抽吸到搅拌罐内搅拌，并进行碎石处理；/nS1-2、泥浆絮凝处理/n将初步处理后的泥浆输送到絮凝罐内，通过调节喷洒管上的计量阀加入一定量的絮凝剂，进行搅拌与泥浆混合；/nS1-3、泥浆固化处理/n将经过絮凝处理后的泥浆输送到泥浆固化设备内，通过泥浆固化设备对泥浆进行固化压缩处理，并将泥浆固化压缩中所产生的清水输送到蓄水箱内；/nS2、轻质填料搅拌制备/nS2-1、配合比设计/n将泥浆脱水固化后形成的固化土、轻质材料、粉体固化剂以及减水剂按一定量比例配制；/nS2-2、搅拌制备/n将称量好的固化土、轻质材料、粉体固化剂以及减水剂按先后顺序加入搅拌机中，搅拌3min-5min，边搅拌边观察轻质填料和易性，若轻质填料和易性满足要求，则出料，运输到施工现场。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于建筑泥浆的轻质填料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、建筑泥浆脱水固化
S1-1、泥浆初步处理
将建筑施工中产生的废弃泥浆汇集到沉淀池内进行静置处理，根据泥浆浓度的不同沉淀时间为1h-2h；将沉淀池上方的清水抽走，余留泥浆抽吸到搅拌罐内搅拌，并进行碎石处理；
S1-2、泥浆絮凝处理
将初步处理后的泥浆输送到絮凝罐内，通过调节喷洒管上的计量阀加入一定量的絮凝剂，进行搅拌与泥浆混合；
S1-3、泥浆固化处理
将经过絮凝处理后的泥浆输送到泥浆固化设备内，通过泥浆固化设备对泥浆进行固化压缩处理，并将泥浆固化压缩中所产生的清水输送到蓄水箱内；
S2、轻质填料搅拌制备
S2-1、配合比设计
将泥浆脱水固化后形成的固化土、轻质材料、粉体固化剂以及减水剂按一定量比例配制；
S2-2、搅拌制备
将称量好的固化土、轻质材料、粉体固化剂以及减水剂按先后顺序加入搅拌机中，搅拌3min-5min，边搅拌边观察轻质填料和易性，若轻质填料和易性满足要求，则出料，运输到施工现场。


2.根据权利要求1所述的基于建筑泥浆的轻质填料制备方法，其特征在于：步骤S1-2中，絮凝剂采用聚丙烯酰胺，用量0.05％-0.15％；称量好需要溶解的聚丙烯酰胺干粉或乳液，溶解比例为0.1-0.3％，制备时先在溶解罐或溶解池加入一定量的水，待水淹没溶解罐或溶解池底端的搅拌叶时，开启搅拌，搅拌速度为60-200转/min，搅拌时间为40-60分钟，在继续注水的同时，将称量好的聚丙烯酰胺均匀添加到水中，溶解好的水溶液为透明无色的粘稠液体。


3.根据权利要求1所述的基于建筑泥浆的轻质填料制备方法，其特征在于：步骤S1-3中，泥浆固化设备采用叠螺离心机泥浆处理设备、离心式泥浆处理设备、真空吸滤式泥浆处理设备、筛分旋流式泥浆处理设备、板框式压滤机泥浆处理设备或带式压滤泥浆处理设备，使泥浆中的水分挤压出来，使泥浆脱水固化形成建筑渣土；将经过絮凝处理后的泥浆输送到压滤机内，通过压滤机对泥浆进行固化压缩处理，形成高含水量固化土。


4.根据权利要求1所述的基于建筑泥浆的轻质填料制备方法，其特征在于：步骤S2-1中，泥浆脱水固化后形成的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘干斌，宋冰泉，王毓晋，孙亚君，高游，郑明飞，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33