一种利用废弃土为原料的新型人工骨料制备方法技术

本发明专利技术涉及一种利用废弃土为原料的新型人工骨料制备方法，属于废弃土骨料化利用技术领域；包括步骤：废弃土原料经破碎机细碎；滚筛机进行颗粒筛选；加水混料陈化；加入固化剂硬塑挤出成型；放入蒸压釜蒸养；自然干燥；破碎机破碎成废弃土人工骨料；本发明专利技术选用基于离子固化原理的冷结硬化工艺及蒸压硬化工艺，加快反应速度，可以在较短时间内制得强度较高的废弃土人工骨料；因此废弃土人工骨料重量低，强度较高，拥有很好的水稳定性；本发明专利技术实现了生产低能耗和产品高品质的目的，有效实现废弃土的高效绿色再利用，不会造成二次污染且处理成本低，工艺简单，具有很好的经济和社会效益。具有很好的经济和社会效益。具有很好的经济和社会效益。

【技术实现步骤摘要】
一种利用废弃土为原料的新型人工骨料制备方法


[0001]本专利技术涉及废弃土骨料化利用
，具体是一种利用废弃土为原料的新型人工骨料制备方法。

技术介绍

[0002]在大规模的城市化推进、城乡建设与交通基础设施建设过程中，天然建材资源的短缺问题日益严重。其中，道路工程建设中所需的宕渣、碎石等面临着货源不足、级配不稳定等问题，且价格居高不下，因此，如果将大量的废弃土加以合理利用，既可以缓解基础设施建设中的资源短缺问题，为城市发展带来机遇，同时也可以更好地改善城市生态环境。
[0003]目前国内各城市对废弃土的处置主要有传统消纳与资源化再生两种方式。传统的废弃土消纳方式主要包括工程回填、低洼填埋、矿山回填、竖向消纳等，其处置工艺较为简单，场地建设周期相对较短，是目前大部分废弃土主要的处置方式，然而传统消纳方式大部分需要依靠下游接收点的消纳能力，不能循环使用，可持续性较差。废弃土资源化再生主要有烧结制砖、非烧结制砖、制陶和路基填料回用等几个方式，多数资源化利用方式均要求掺入其他骨料，对原料的级配有一定要求，因此通过现有的资源化利用方式处置大规模的普通弃土较为困难。
[0004]然而，不论是传统消纳方式还是当前的各种资源化再生方式，都仅能解决废弃土的处置利用问题，而难以解决天然建材资源、天然骨料的短缺问题。目前，以人工骨料代替天然骨料的研究主要集中在对建筑废弃混凝土、工业废料的利用方面，鲜有对废弃土骨料化技术的研究，而后者的年产量是前者的2～3倍，若能对大量的废弃土进行加工改良，使其成为可以代替天然骨料的人工骨料，这样既能解决大量废弃土的处置利用问题，又可以缓解工程建设过程中对天然矿产资源的依赖，实现生态保护、可持续发展的健康发展模式。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种利用废弃土为原料的新型人工骨料制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种利用废弃土为原料的新型人工骨料制备方法，包括以下步骤：
[0007]步骤一：废弃土原料经破碎机细碎：将废弃土原料放入供土箱，通过输送带进入破碎机细碎；
[0008]步骤二：滚筛机进行颗粒筛选：将细碎好的原料送入滚筛机筛选，并进行除尘处理；
[0009]步骤三：加水混料并陈化：将筛选好的原料土用搅拌机加水混料，在经过第一道搅拌机加水混料，并且控制原料中水分含量，搅拌好的原料土经输送带输送至陈化库堆放，处理后的原料经过陈化库堆放提升塑性；
[0010]步骤四：加入固化剂硬塑挤出成型：将陈化后的原料送入给料机，按试验固化材料
配合比掺入固化剂，使用硬塑挤出成型一次码烧工艺，进行切条切块；
[0011]步骤五：蒸压釜蒸养：将成型的块状骨料送入蒸压釜中进行蒸养，以快速提高骨料强度；
[0012]步骤六：干燥并破碎：骨料采用自然干燥，经破碎机破碎后得到符合工程需求的人工骨料。
[0013]作为优选，所述步骤二中的除尘处理采用收尘器进行除尘处理，确保粉尘浓度达到国家排放标准。
[0014]作为优选，所述步骤三原料中水分含量控制在13％
‑
15％。
[0015]作为优选，所述步骤四中切条切块采用伺服切坯切条系统。
[0016]作为优选，所述步骤五蒸压釜蒸养是将试样放置在温度170℃
‑
190℃、蒸汽压力0.8MPa
‑
1MPa的高温高压环境下进行养护，养护时间24h
‑
26h。通过蒸压可以在较短的时间内提高人工骨料的强度和抗化学腐蚀能力，减少人工骨料的孔隙率以及收缩性能。
[0017]作为优选，所述步骤四中的固化剂选自水泥、玄武岩粉、矿渣微粉、石灰、地聚合物的一种或多种按任意比例混合而成。
[0018]作为优选，所述步骤四中固化剂的配合比是在分析废弃土基本特性的基础上，通过击实与CBR试验确定最佳掺入量。
[0019]作为优选，所述蒸压釜蒸养过程中对废气、废水和热能进行回收处理。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0021]1、废弃土人工骨料具有良好的工程性能，且较宕渣、清宕渣性能相当，较无机稳定土经济性稍低，具有扬尘小、节约资源、生态友好、供应稳定等优点；
[0022]2、废弃土人工骨料的密度为2.113g/cm3，小于砂石混凝土人工骨料(2.595g/cm3)及天然碎石(2.702g/cm3)；吸水率1.41％，虽略高于天然碎石(1.02％)，却远低于砂石混凝土人工骨料(4.29％)；28天单轴抗压强度24.6MPa，按《公路路基施工技术规范》里对岩石的分类要求，废弃土人工骨料属于软质岩石，接近中硬岩石；因此废弃土人工骨料重量低，强度较高，拥有很好的水稳定性；
[0023]3、本专利技术实现了生产低能耗和产品高品质的目的，有效实现废弃土的高效绿色再利用，不会造成二次污染且处理成本低，工艺简单，具有很好的经济和社会效益。
附图说明
[0024]图1为本专利技术的生产工艺流程图；
[0025]图2为本专利技术进行1d、7d、14d、28d的单轴抗压强度试验中的强度增长曲线；
[0026]图3为本专利技术废弃土人工骨料(SSA)28d单轴抗压强度与其他人工骨料及天然碎石的28d强度进行比较示意图。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]请参阅图1
‑
图3，本专利技术提供一种技术方案：一种利用废弃土为原料的新型人工骨料制备方法，包括以下步骤：
[0029]步骤一：废弃土原料经破碎机细碎：将废弃土原料放入供土箱，通过输送带进入破碎机细碎；
[0030]步骤二：滚筛机进行颗粒筛选：将破碎好的原料送入滚筛机筛选，为防止粉尘产生，保证环保，采用收尘器进行除尘处理，确保粉尘浓度达到国家排放标准；
[0031]步骤三：加水混料并陈化：将筛选好的原料土用搅拌机加水混料。在经过第一道搅拌机加水混料后，原料中水分控制在13％
‑
15％。搅拌好的原料土经输送带输送至陈化库堆放，处理后的原料经过陈化库堆放提升塑性；
[0032]步骤四：将陈化后的原料送入给料机，按试验固化材料配合比掺入固化剂，所述固化剂选自水泥、玄武岩粉、矿渣微粉、石灰、地聚合物的一种或多种按任意比例混合而成的市售工业级商品；所述固化剂的配合比是在分析废弃土基本特性的基础上，通过击实与CBR试验确定最佳掺入量，为保证生产产品质量和产量，使用硬塑挤出成型一次码烧工艺，伺服切坯切条系统进行切条切块；
[0033]步骤五：蒸压釜蒸养：将成型的块状骨料送入蒸压釜中进行蒸养，具体为将试样放置在温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用废弃土为原料的新型人工骨料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：废弃土原料经破碎机细碎：将废弃土原料放入供土箱，通过输送带进入破碎机细碎；步骤二：滚筛机进行颗粒筛选：将细碎好的原料送入滚筛机筛选，并进行除尘处理；步骤三：加水混料并陈化：将筛选好的原料土用搅拌机加水混料，在经过第一道搅拌机加水混料，并且控制原料中水分含量，搅拌好的原料土经输送带输送至陈化库堆放；步骤四：加入固化剂硬塑挤出成型：将陈化后的原料送入给料机，按试验固化材料配合比掺入固化剂，使用硬塑挤出成型一次码烧工艺，进行切条切块；步骤五：蒸压釜蒸养：将成型的块状骨料送入蒸压釜中进行蒸养；步骤六：干燥并破碎：骨料采用自然干燥，经破碎机破碎后得到符合工程需求的人工骨料。2.根据权利要求1所述的一种利用废弃土为原料的新型人工骨料制备方法，其特征在于，所述步骤二中的除尘处理采用收尘器进行除尘处理，确保粉尘浓度达到国家排放标准。3.根据权利要求1所述的一种利用废弃土为原料的新型人工骨料制备方法，其特征在于，所述步骤三原料中水分含量控制在13％
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈作雷，周环龙，李波，王剑君，蓝祖荣，许益峰，曹军，周凌鹏，
申请(专利权)人：浙江交工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：