一种工程弃土快速识别并复配应用的方法技术

本发明专利技术涉及一种工程弃土快速识别并复配应用的方法，包括以下步骤：(1)将工程弃土收集、破碎、筛分、取样识别，采用压片法制样并通过XRF荧光光谱仪进行化学元素分析，依据分析结果对弃土进行分仓存储和陈化；(2)使用时，按照复配方法从不同的料仓进行取料与供料，利用搅拌机、练泥机对多种工程弃土原料进行充分混合，同时加水调节可塑性，获得的泥料用于真空挤出或者3D打印，制成多孔砖砌块、空心砖砌块的土坯，通过干燥和烧结制成烧结砖制品。本发明专利技术针对不同来源的工程弃土开展了针对性的识别与复配工作，依据弃土自身性能进行分类和复配，得到性能稳定的制砖原料用土，既提高工程弃土的再生利用率，又保证最终制品的性能。又保证最终制品的性能。又保证最终制品的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种工程弃土快速识别并复配应用的方法


[0001]本专利技术属于建筑材料
，具体涉及一种工程弃土快速识别并复配应用的方法。

技术介绍

[0002]随着城市建设的发展和公共设施的大量建设，各类建设工程中均会排放大量的工程弃土，据测算，我国每年排放的工程弃土数量可达30亿吨以上，这些工程弃土的排放大幅超出已有的弃土堆填场地所能承受的极限，若不加以有效的处理，工程弃土则会占用大量土地，造成水土流失，环境污染，生态破坏等危害。在众多的工程弃土处理方式中，制备烧结砖是一种行之有效的策略，我国对土壤制砖的历史悠久，理论框架和技术工艺非常成熟，同时烧结砖作为一种优质建材，可作为填充城市建筑的内、外墙的墙体材料以及乡村建筑的主体结构材料，应用广泛。
[0003]在传统制砖行业，对单一来源的制砖原料的理论和技术已较为成熟，然而，若将工程弃土的来源拓展到所有工程建设领域，将土料的来源地从某一地区拓展到较大范围后，工程弃土性质的空间异质性凸显，导致在实际应用时，存在某一来源，或者某一地区的工程弃土无法成功制砖的问题，或无法挤出成型，或容易干燥开裂，烧结破裂等。
[0004]因此，针对各种工程来源，各种地区来源的工程弃土，建立一套针对工程弃土自身性质的快速识别，并复配改善的技术是具有实际意义的，能够最大程度提高各种工程弃土的利用率，同时改善了制砖原料土的性能的稳定性。
[0005]专利CN111175333A公开了一种建筑弃土成分快速分析及复配调控方法，分析方法包括：首先通过平铺直取的方式储取建筑弃土并混合，得到预均化原料，之后将其破碎、研磨、烘干、筛分后，再与水及消解剂混合并进行消解，所得的消解产物经过滤、中和、稀释后，作为待测溶液进行XRF检测，即得到建筑弃土的化学组成及含量；复配调控方法包括：通过将分析方法用于评价建筑弃土代替黏土作为烧结砖原料的适用性，并根据评价结果获得烧结砖原料的配方，然而，该专利并未提供具体的复配计算方法，且在实际应用中，还需对工程弃土进行临时仓储和集中调配取用，以更好的适应生产线工作。本专利提供了分仓存储的方法，并针对存储情况提供了适宜的取料方法，同时给出了复配的计算式，更加适用于实际应用。
[0006]专利CN113129170A通过检测工程弃土的颗粒含量及比例、粒径、含水率、塑性指数、重金属含量、有机质含量等多种属性，将弃土分为了碎石土、砂土、粉土、黏性土、有机质土、膨胀土、黄土和污染土，应用方式以分配填埋为主，是为一种对弃土的整体信息化管理方法，本专利则是针对工程弃土的一种再生利用途径提出的精细化分类方法，针对性更强，专业化程度也更高。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的就是为了解决上述问题而提供一种工程弃土快速识别并复配的技
术方法与应用，为了充分利用各种来源的工程弃土，提出了将这些弃土快速识别，分选，并针对弃土性质进行复配的方法。
[0008]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
[0009]一种工程弃土快速识别并复配应用的方法，包括以下步骤：
[0010](1)将工程弃土收集，使用破碎机将工程弃土破碎，将破碎后的弃土进行筛分，对筛下的弃土进行取样识别，采用压片法制样并通过XRF荧光光谱仪进行化学元素分析，依据分析结果对弃土进行分仓存储和陈化；
[0011](2)生产使用时，按照一定复配方法从不同的料仓进行取料与供料，利用搅拌机、练泥机对多种工程弃土原料进行充分混合，同时加水调节可塑性，获得的泥料用于真空挤出或者3D打印，制成多孔砖砌块、空心砖砌块的土坯，通过干燥和烧结制成烧结砖制品。
[0012]优选地，所述的工程弃土包括以下来源：新建建筑基坑开挖土、地铁盾构隧道干化土、建筑拆除维护产生的渣土、建筑与桥梁桩基泥浆、河流航道以及湖泊疏浚淤泥、港口海岸工程废弃海泥、道路路基弃土。
[0013]优选地，使用破碎机将工程弃土破碎时根据需要进行一次或多次破碎，使经过破碎后的弃土的粒径为15目以上。
[0014]优选地，针对破碎后的弃土粉末，采用压片法制样，使用XRF荧光光谱仪对试样的基本化学元素进行分析，所测试的指标主要为单质状态的硅含量wt％
Si
、铝含量wt％
Al
、铁含量wt％
Fe
和钙含量wt％
Ca
。
[0015]优选地，分仓存储主要依据化学元素含量，由于化学元素是影响工程弃土各项基本性能以及烧结砖制备结果的根本影响因素之一，而硅、铝、钙和铁是弃土中含量最高的元素，且对烧结砖的强度和制备效果影响较大，多项文献指出合格的烧结砖原料应控制硅、铝、铁、钙等元素在一定范围内，其中硅和铝作为含量最高的最基本元素，则需要以其相对比例进行调控。化学元素的具体影响为：
[0016]铝硅比小时，可塑性降低，干燥与烧结收缩减小，砖的抗压强度降低，但是铝硅比过小则无法成功制砖；
[0017]铝硅比大时，可塑性提高，烧结温度提高，砖的耐火性提高，但是铝硅比过大则无法成功制砖；
[0018]铁含量高时，烧结温度降低，砖颜色变深，且耐火度降低，应控制不宜过高；
[0019]钙含量高时，砖的强度增加，但会变多孔，且易发生石灰爆裂、泛霜等问题，应控制不宜过高；
[0020]更优选的，所述的化学元素含量特指化学元素单质的质量含量，若XRF检测结果为其氧化物的质量含量，则需通过分子式进行换算。
[0021]因此按照钙元素、铁元素的绝对含量的高低与铝元素、硅元素含量比分设8 个料仓，分别为：
[0022]1)高钙高铁高铝硅比仓，其中wt％
Ca
>10％，wt％
Fe
>10％，wt％
Al
/wt％
Si
>0.3；
[0023]2)高钙高铁低铝硅比仓，其中wt％
Ca
>10％，wt％
Fe
>10％，wt％
Al
/wt％
Si
≤0.3；
[0024]3)高钙低铁高铝硅比仓，其中wt％
Ca
>10％，wt％
Fe
≤10％，wt％
Al
/wt％
Si
>0.3；
[0025]4)高钙低铁低铝硅比仓，其中wt％
Ca
>10％，wt％
Fe
≤10％，wt％
Al
/wt％
Si
≤0.3；
[0026]5)低钙高铁高铝硅比仓，其中wt％
Ca
≤10％，wt％
Fe
>10％，wt％
Al
/wt％
Si
>0.3；
[0027]6)低钙高铁低铝硅比仓，其中wt％
Ca
≤10％，wt％
Fe<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工程弃土快速识别并复配应用的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将工程弃土收集，使用破碎机将工程弃土破碎，将破碎后的弃土进行筛分，对筛下的弃土进行取样识别，采用压片法制样并通过XRF荧光光谱仪进行化学元素分析，依据分析结果对弃土进行分仓存储和陈化；(2)生产使用时，按照一定复配方法从不同的料仓进行取料与供料，利用搅拌机、练泥机对多种工程弃土原料进行充分混合，同时加水调节可塑性，获得的泥料用于真空挤出或者3D打印，制成多孔砖砌块、空心砖砌块的土坯，通过干燥和烧结制成烧结砖制品。2.根据权利要求1所述的一种工程弃土快速识别并复配应用的方法，其特征在于，所述的工程弃土包括以下来源：新建建筑基坑开挖土、地铁盾构隧道干化土、建筑拆除维护产生的渣土、建筑与桥梁桩基泥浆、河流航道以及湖泊疏浚淤泥、港口海岸工程废弃海泥、道路路基弃土。3.根据权利要求1所述的一种工程弃土快速识别并复配应用的方法，其特征在于，使用破碎机将工程弃土破碎时根据需要进行一次或多次破碎，使经过破碎后的弃土的粒径为15目以上。4.根据权利要求1所述的一种工程弃土快速识别并复配应用的方法，其特征在于，针对破碎后的弃土粉末，采用压片法制样，使用XRF荧光光谱仪对试样的基本化学元素进行分析，所测试的指标主要为单质状态的硅含量wt％
Si
、铝含量wt％
Al
、铁含量wt％
Fe
和钙含量wt％
Ca
。5.根据权利要求4所述的一种工程弃土快速识别并复配应用的方法，其特征在于，分仓存储主要依据化学元素含量，按照钙元素、铁元素的绝对含量的高低与铝元素、硅元素含量比分设8个料仓，分别为：1)高钙高铁高铝硅比仓，其中wt％
Ca
&gt;10％，wt％
Fe
&gt;10％，wt％
Al
/wt％
Si
&gt;0.3；2)高钙高铁低铝硅比仓，其中wt％
Ca
&gt;10％，wt％
Fe
&gt;10％，wt％
Al
/wt％
Si
≤0.3；3)高钙低铁高铝硅比仓，其中wt％
Ca
&gt;10％，wt％
Fe
≤10％，wt％
Al
/wt％
Si
&gt;0.3；4)高钙低铁低铝硅比仓，其中wt％
Ca
&gt;10％，wt％
Fe
≤10％，wt％
Al
/wt％
Si
≤0.3；5)低钙高铁高铝硅比仓，其中wt％
Ca
≤10％，wt％
Fe
&gt;10％，wt％
Al
/wt％
Si
&gt;0.3；6)低钙高铁低铝硅比仓，其中wt％
Ca
≤10％，wt％
Fe
&gt;10％，wt％
Al
/wt％
Si
≤0.3；7)低钙低铁高铝硅比仓，其中wt％
Ca
≤10％，wt％
Fe
≤10％，wt％
Al
/wt％
Si
&gt;0.3；8)低钙低铁低铝硅比仓，其中wt％
Ca
≤10％，wt％
Fe
≤10％，wt％
Al
/wt％
Si
≤0.3。6.根据权利要求5所述的一种工程弃土快速识别并复配应用的方法，其特征在于，生产使用时的复配步骤为：1)依据料仓实际存储情况确定所需参与复配的工程弃土CS1、CS2…
CS
n
；2)根据这些工程弃土所处的料仓，设计参与复配的几种工程弃土所对应的掺比k1、k2…
k
n
，其中，满足k1+k2+
…
+k
n
＝1.0；3)获取这些料仓中的工程弃土所对应的化学元素含量，分别为：CS1：硅含量w...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖建庄，沈剑羽，高琦，丁陶，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：