一种绿色低碳再生粗粒路基填料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种绿色低碳再生粗粒路基填料及其制备方法，所述制备方法包括如下步骤：将风干的渣土和渣土改良剂按照比例混合后，进行破碎和过筛处理，得到粉末状改良渣土；将粉末状改良渣土投入圆盘造粒机，边喷水边造粒，得到再生粗粒路基填料胚体；收集胚体，将其放在含CO2气体的燃烧尾气环境中使胚体与CO2气体充分反应；之后风干得到绿色低碳再生粗粒路基填料。本方法原料为废弃渣土，不仅成本低廉，而且可以减少渣土堆放场地，保护自然环境；制备过程中无需煅烧，无直接环境污染；与燃烧尾气反应，吸收并固定CO2，可以减缓地球的“温室效应”。本发明专利技术能大量处理废弃渣土，生成粗粒路基填料，具有极高的经济效益和环境效益。具有极高的经济效益和环境效益。具有极高的经济效益和环境效益。

【技术实现步骤摘要】
一种绿色低碳再生粗粒路基填料及其制备方法


[0001]本专利技术属于废弃渣土资源化低碳化利用领域，具体涉及一种由改良渣土制得的绿色低碳再生粗粒路基填料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着大量地上、地下工程项目的建设，产生的废弃渣土越来越多，其堆放和处理成为了社会的一大难题。特别是在沿海城市中，废弃渣土大多为淤泥土、淤泥质土、淤泥质粘土、粘土、粉质粘土、粉土等软弱土，其堆放带来的安全隐患和环境负面影响问题日益突出。因此，寻找一种处理由软弱土组成的渣土的方法具有重要意义。
[0003]随着沿海地区大量的公路、铁路项目建设，对路基填料的需求量大幅上涨。同时随着开山采石越来越受到限制，宕渣等路基填料随之变得紧缺昂贵。因此，寻找一种人工制造的路基填料具有重要的意义。
[0004]随着全球平均气温的不断上升、极端天气的频繁发生，急需减少CO2温室气体的排放。而在工程建设中，不仅要消耗大量的自然资源，还要消耗大量的化石燃料，排放大量的CO2温室气体。因此，如何在工程建设的过程中减少CO2温室气体排放，并且将CO2温室气体进行固定储存成为了一个极其重要的课题。
[0005]因此，亟待找到一种资源化低碳化利用废弃渣土方法，避免其带来的安全隐患和环境负面影响问题，实现绿色低碳的可持续发展。

技术实现思路

[0006]鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种由改良渣土制得的绿色低碳再生粗粒路基填料及其制备方法，通过在渣土中掺入可以与CO2气体反应的渣土改良剂，将渣土进行胶结并固定储存CO2气体，制备一种绿色低碳的再生粗粒路基填料。渣土改良剂与CO2气体反应，将其固定储存，减少了CO2温室气体的排放；废弃渣土在渣土改良剂掺入并与CO2气体反应后得到胶结，由其制备得到的颗粒强度显著提高，可以成为一种再生的路基填料，废弃渣土得到利用，同时其堆放带来的安全隐患和环境负面影响问题得到解决；再生粗粒路基填料的应用将减少天然路基填料原料宕渣的开采，既解决资源短缺问题，同时保护生态环境。
[0007]本专利技术的技术方案如下：
[0008]一种由改良渣土制得的绿色低碳再生粗粒路基填料及其制备方法，其中，包括如下步骤：
[0009]步骤一，将由淤泥土、淤泥质土、淤泥质粘土、粘土、粉质粘土、粉土等其中的单一成分或者任意比例混合而成的渣土进行风干，得到水分质量占总质量百分比≤15％的风干渣土。
[0010]步骤二，将步骤一风干的渣土和由氢氧化钙、复合硅酸盐水泥等其中单一成分或者质量比为(2～7)：(3～5)混合而成的渣土改良剂按质量比1:1～10:1的比例混合后，进行
破碎和过筛等预处理，得到制备再生粗粒路基填料的粉末状改良渣土，控制粉末状改良渣土的粒径≤200μm；
[0011]步骤三，将步骤二中的粉末状改良渣土投入圆盘造粒机，按照水：粉末状改良渣土的质量比为0.2:1～0.5:1的标准准备造粒用水，并将其以10mL/min～60mL/min的速度以雾化水珠的形式喷入圆盘造粒机中，边喷水边运行圆盘造粒机，得到再生粗粒路基填料胚体；
[0012]步骤四，收集步骤三得到的胚体，将其放在温度10℃～80℃、湿度35％～85％、气压40kPa～500kPa、CO2气体含量1vol％～100vol％的燃烧尾气环境中反应4小时～4天，得到与CO2充分反应后的胚体；
[0013]步骤五，将步骤四与CO2充分反应后的胚体风干1～10天，即可得到绿色低碳再生粗粒路基填料。
[0014]所述的由改良渣土制得的绿色低碳再生粗粒路基填料及其制备方法，其中，所述再生粗粒路基填料孔隙率为10％～40％。
[0015]所述的由改良渣土制得的绿色低碳再生粗粒路基填料及其制备方法，其中，所述再生粗粒路基填料粒径为0.075mm～30mm。
[0016]所述的由改良渣土制得的绿色低碳再生粗粒路基填料及其制备方法，其中，所述再生粗粒路基填料松散堆积密度为800kg/m3～1300kg/m3。
[0017]所述的由改良渣土制得的绿色低碳再生粗粒路基填料及其制备方法，其中，所述再生粗粒路基填料在进行级配后，其承载比CBR为2％～4％。
[0018]所述的由改良渣土制得的绿色低碳再生粗粒路基填料及其制备方法，其中，所述渣土为淤泥土、淤泥质土、淤泥质粘土、粘土、粉质粘土、粉土其中的单一成分或者多种成分任意比例混合而成的混合物。
[0019]本专利技术的有益效果：
[0020]1.本专利技术所使用的主要原材料为由淤泥土、淤泥质土、淤泥质粘土、粘土、粉质粘土、粉土等其中的单一成分或者任意比例混合而成的废弃渣土，能够将其资源化环保化利用，避免其带来的安全威胁和环境负面影响问题。
[0021]2.本专利技术提供了一种再生粗粒路基填料的制备方法，可以使制得的路基填料的孔隙率为10％～40％，粒径为0.075mm～30mm，松散堆积密度为800kg/m3～1300kg/m3，在进行级配后，其承载比CBR可达到2％～4％，可以满足各种等级公路对路基填料的需要，减少因路基填料的需求而对自然矿石、粘土等资源的开采。
[0022]3.本专利技术提供了一种再生粗粒路基填料的制备方法，在制备过程中无需高温煅烧，减少了制备过程中的碳排放；在制备过程中还需要吸收燃烧尾气中的CO2气体，可以减少在其他燃烧过程中产生的碳排放，对缓解地球的“温室效应”具有重要意义，是一种绿色低碳、环境友好的再生粗粒路基填料的制备方法。
附图说明
[0023]图1为实施例1的效果图片。
[0024]图2为实施例2的效果图片。
[0025]图3为实施例3的效果图片
具体实施方式
[0026]下面结合具体实施例对本专利技术做详细说明。下述实施例中，淤泥质土、淤泥质粘土、粘土、粉质粘土、粉土均取自绍兴东小江河岸附近。
[0027]实施例1
[0028]本实施例的由改良渣土制得的绿色低碳再生粗粒路基填料及其制备方法，具体包括以下步骤：
[0029]步骤一，将淤泥质土渣土进行风干，得到水分质量占总质量百分比5％的风干渣土。
[0030]步骤二，将步骤一风干的渣土和由氢氧化钙组成的渣土改良剂按质量比6:1的比例混合后，进行破碎和过筛等预处理，得到制备再生粗粒路基填料的粉末状改良渣土，控制粉末状改良渣土的粒径≤200μm；
[0031]步骤三，将步骤二中的粉末状改良渣土投入圆盘造粒机，按照水：粉末状改良渣土的质量比为0.3:1的标准准备造粒用水，并将其以20mL/min的速度以雾化水珠的形式喷入圆盘造粒机中，边喷水边运行圆盘造粒机，得到再生粗粒路基填料胚体；
[0032]步骤四，收集步骤三得到的胚体，将其放在温度40℃、湿度60％、气压100kPa、CO2气体含量75vol％的燃烧尾气环境中反应12小时，得到与CO2充分反应后的胚体；
[0033]步骤五，将步骤四与CO2充分反应后的胚体风干4天，即得到绿色低碳再生粗粒路基填料。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种绿色低碳再生粗粒路基填料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，将渣土进行风干，得到水分质量占总质量百分比≤15％的风干渣土；步骤二，将步骤一风干渣土和的渣土改良剂按质量比1:1～10:1的比例混合后，进行破碎和过筛处理，得到用于制备再生粗粒路基填料的粉末状改良渣土，控制粉末状改良渣土的粒径≤200μm；所述渣土改良剂为氢氧化钙、复合硅酸盐水泥中的单一成分或者二者按照质量比为(2～7)：(3～5)混合而成的混合物；步骤三，将步骤二中的粉末状改良渣土投入圆盘造粒机，按照水：粉末状改良渣土的质量比为0.2:1～0.5:1的标准准备造粒用水，并以10mL/min～60mL/min的速度以雾化水珠的形式喷入圆盘造粒机中，边喷水边运行圆盘造粒机，得到再生粗粒路基填料胚体；步骤四，收集步骤三得到的胚体，放在温度10℃～80℃、湿度35％～85％、气压40kPa～500kPa、CO2气体含量1vo...

【专利技术属性】
技术研发人员：申昆鹏，曹志刚，陈刚，白晓东，卢浩冉，曾强，蔡袁强，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：