一种道路回填材料及制备方法技术

本发明专利技术提供一种道路回填材料及制备方法，回填材料包括如下组分配比：再生微粉60～70份，水泥240～250份，自来水600～610份，地铁渣土1033～1043份。该材料利用再生微粉、地铁渣土、粉煤灰制作道路回填材料，具有合适的强度，既可以满足大多数回填场景，同时还可以进行二次开挖回填，降低了道路施工难度，缩短施工工期。实现了再生微粉、地铁渣土、粉煤灰的资源化价值和环境价值，降低碳排放，实现施工工艺绿色化转型。色化转型。

【技术实现步骤摘要】
一种道路回填材料及制备方法


[0001]本专利技术涉及道路开挖回填建设、建筑垃圾资源化再利用领域，具体涉及一种道路回填材料及制备方法。

技术介绍

[0002]随着社会进步和经济水平的不断发展，尤其是城镇化程度的大幅提高，我国正处于城市基础设施建设和改造的高峰期，越来越多的地下管道（大至地铁、人防通道、小至供水、供热、电力、通信、给排水、输油气管道等）在不断兴建与完善。在很多基础设施的建设和维护过程中都会涉及到对原地面（或路面）的开挖回填工作。由此引发的两个问题始终未得到有效解决，一个是开挖过程中产生的大量建筑垃圾（开挖渣土），另一个是回填过程中对天然资源的大量消耗（砂石材料）。两者都对自然生态环境造成了严重的破坏，给城市管理和生态文明建设带来了巨大压力。
[0003]城市地下施工主要采用盾构机进行地铁隧道建设，开挖阶段产生的大量土方包括粉土、黏土等不适合用作回填材料的渣土被运走丢弃，而选用压实性能良好的砂性土或砂石材料进行回填，造成自然资源的极大浪费与消耗。另外，沙石料必须辅以机械压实的方法让回填部分达到规定的压实度和强度，传统回填材料的回填部位与原有区域之间容易产生非协调、不连续的变形，从而产生不均匀沉降或沉陷。传统道路回填工程，如管沟开挖回填，需要“三背
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(桥台台背、挡墙墙背、涵台台背)回填，一般采用天然级配砂石或者开挖土石方进行回填，由于施工空间狭小，回填料与结构物之间往往存在死角，碾压夯实困难且质量难以保证，导致回填区域经常出现路基沉降、路面龟裂等工程病害。
[0004]同时我国经济快速发展，建筑垃圾年产量持续增加，我国每年产生15亿～24亿t建筑垃圾，约占城市垃圾总量40%，其中混凝土块占据50%～60%。将废弃混凝土通过除杂、破碎、筛分和机械强化等工艺制备的再生粗、细骨料替代原材料应用到实际工程中，在制备过程中，不可避免的产生了粒径小于0.16mm、且占原料质量15%左右的粉末，其组份是硬化水泥石和砂石骨料碎屑，即为再生微粉。再生微粉质轻，颗粒细小，在风力作用下，会产生大量肉眼不易察觉的粉尘，人体吸入后会对呼吸道和器官产生危害；同时再生微粉如果不能有效收集并加以利用，再生微粉中会释放大量的硅酸钙,氢氧化钙, 硫酸根离子以及重金属离子等,导致水体,土壤及大气污染,破坏生态平衡；再生微粉如果不经回收处理，细小粉尘会在道路土地、植被景观上覆盖，严重影响城市市容与环境卫生。

技术实现思路

[0005]针对现有道路施工技术中存在的诸多问题，本专利技术提供一种道路回填材料及制备方法，该材料利用再生微粉、地铁渣土、粉煤灰制作道路回填材料，具有合适的强度，既可以满足大多数回填场景，同时还可以进行二次开挖回填，降低了道路施工难度，缩短施工工期。实现了再生微粉、地铁渣土、粉煤灰的资源化价值和环境价值，降低碳排放，实现施工工艺绿色化转型。
[0006]一种道路回填材料，包括如下组分配比：再生微粉60～70份，水泥240～250份，自来水600～610份，地铁渣土1033～1043份。
[0007]优选的，所述地铁渣土天然含水率为10.8%，其液限为48.9%，塑限为22.9%，塑性指数为26%。
[0008]优选的，所述地铁渣土的粒径小于80μm。
[0009]本专利技术还公开一种道路回填材料的制备方法，包括如下步骤：步骤1、将建筑固废进行自然晾晒，其中大块建筑垃圾通过物理破碎，将建筑垃圾中的不可利用部分挑出剔除，将可利用部分放入烘箱机中进行24小时、75度烘制，使材料水分完全蒸发；步骤2、将烘干的原料通过破碎机进行初步破碎，破碎之后利用振筛机筛分破碎后的建筑固废，获取粒径小于1.18mm的细料，放入烘箱中进行烘干；步骤3、将烘干后的细料放入球磨机进行研磨，制作再生微粉。
[0010]步骤4、对制作的再生微粉以及地铁施工产生的地铁渣土进行综合利用，将材料水固比固定为0.45，灰水比固定为0.5，将水泥、渣土和再生微粉放入搅拌机中进行混合干拌，加入适量水再次搅拌直到材料完全拌合均匀即可进行现场施工使用。
[0011]优选的，所述步骤1中的不可利用部分包括编制塑料袋，钢筋，木屑。
[0012]优选的，所述步骤2中筛分过程如下：抛弃粒径大于4.75mm的细料，粒径介于4.75mm～1.18mm的细料使用破碎机进行二次破碎，保留粒径小于1.18mm的细料；利用筛分机筛分二次破碎后的骨料，获取1.18mm～0.3mm的细料及粒径小于0.3mm的细料，丢弃粒径大于1.18mm的细料。
[0013]优选的，所述步骤2中，初步破碎采用颚式破碎机，二次破碎采用对辊破碎机。
[0014]优选的，所述步骤3中研磨过程如下：1.18mm～0.3mm的细料研磨时间为20min，粒径小于0.3mm的细料研磨时间为10min。
[0015]优选的，所述步骤4中干拌时间为3分钟。
[0016]有益效果：本专利技术具有如下优点：(1)自填充性能：绿色可持续回填新材料流动性好，具有良好的自填充性能，因此可填充开挖后的塌陷孔隙，解决狭窄夯实机械无法充分作业的问题。(2)施工速度快：使用传统碾压夯实回填工法时，填方须以每30 cm分层碾压回填，使得土层达到工程规定的相对压实度才能进行新一分层碾压回填。若以开挖深度3 m估计，完成一段面施工需要 7 d以上。而使用绿色可持续回填新材料，工作时间可以缩短一倍以上。(3)可再开挖性：绿色可持续回填新材料与混凝土最大的差别，就是其具有再开挖功能。通常抗压强度低于 0.35 MPa，仅需要人工方式即可完成再开挖；抗压强度介于0.7～1.4 MPa可使用小型挖土机完成开挖。添加再生微粉和地铁渣土或者仅添加粉煤灰的回填新材料，即使抗压强度达到2.1 MPa，仍然可以使用小型挖土机完成开挖。(4)经济性：绿色可持续回填新材料具有出色的自我充填及自流平性能，在浇置作业中无需通过夯实机械与特殊工法即可以达到良好的流动性与密实效果。因此相对传统夯实土层的施工方式，能够省下大笔施工费用，且绿色可持续回填新材料拌和步骤简单，一般
混凝土拌和设备即可生产，易于现场制作，有利于降低工程成本。新材料通过使用建筑固废、工业废料或现场开挖土石方，可以进一步降低原材料成本。
具体实施方式
[0017]下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
[0018]本专利技术公开一种道路回填材料及制备方法，涉及道路开挖回填建设、再生微粉、地铁渣土资源化再利用领域，通过将再生微粉、地铁渣土、粉煤灰、水泥以适当比例混合，可以制成符合道路回填工程施工性能要求的新型材料，可以实现再生微粉、地铁渣土的资源化利用。
[0019]其材料组成部分包括按质量份数计：再生微粉60～70份，水泥240～250份，自来水600～610份，地铁渣土1033～1043份，其中再生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种道路回填材料，其特征在于，包括如下组分配比：再生微粉60～70份，水泥240～250份，自来水600～610份，地铁渣土1033～1043份。2.根据权利要求1所述的一种道路回填材料，其特征在于，所述地铁渣土天然含水率为10.8%，其液限为48.9%，塑限为22.9%，塑性指数为26%。3.根据权利要求1所述的一种道路回填材料，其特征在于，所述地铁渣土的粒径小于80μm。4.根据权利要求1至3任一所述的道路回填材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、将建筑固废进行自然晾晒，其中大块建筑垃圾通过物理破碎，将建筑垃圾中的不可利用部分挑出剔除，将可利用部分放入烘箱机中进行24小时、75度烘制，使材料水分完全蒸发；步骤2、将烘干的原料通过破碎机进行初步破碎，破碎之后利用振筛机筛分破碎后的建筑固废，获取粒径小于1.18mm的细料，放入烘箱中进行烘干；步骤3、将烘干后的细料放入球磨机进行研磨，制作再生微粉。步骤4、对制作的再生微粉以及地铁施工产生的地铁渣土进行综合利用，将材料水固比固定为0.45，灰水比固定为0.5，将水泥、渣土和再...

【专利技术属性】
技术研发人员：高树金，门燕青，曹建新，李幸，李秀领，苏振鹏，
申请(专利权)人：山东建筑大学，
类型：发明
国别省市：