專利名稱：用于土體固化的建筑垃圾微粉固結劑的制作方法
技術領域：
本發明涉及建筑材料技術領域，具體涉及一種用于土體固化的建筑垃圾微粉固結齊U。
背景技術：
在城市化進程中，建筑垃圾是城市發展的負擔，世界上許多城市均有過建筑垃圾圍城局面。建筑垃圾是城市固體廢棄物，而如今，其被認為是最具開發潛力的，永不枯竭的“城市礦藏”資源。建筑垃圾的再生資源化，主要的技術途徑是利用建筑垃圾中的廢棄混凝土制備再生骨料混凝土，但是在建筑垃圾處置過程中，80%左右的屬于磚瓦結構廢棄物，目前國內外研究比較深入的是占建筑垃圾20%的廢棄混凝土的資源化處置方案，且已有將其制備的再生粗骨料用于配制再生混凝土、再生骨料地方性標準出臺，而占建筑垃圾80%左右的磚瓦廢棄物還沒有好的出路。為實現建筑垃圾的完全再生利用，必須對占建筑垃圾80%左右的屬于磚瓦結構廢棄物進行系統的研究和利用。建筑垃圾經分揀除去有機物等球磨成建筑垃圾微粉，建筑垃圾微粉顆粒中廢棄混凝土含有大量的硬化水泥漿體、磚瓦(經過燒結)，由水泥化學的知識可知，這部分水泥衆體由并未水化水泥顆粒、水泥水化產物組成，其遇水存在再次水化可能，磚瓦經球磨后而成的微粉具有一定潛在水化活性和微集料效應，因此可考慮將建筑垃圾再生微粉用于土壤固結劑的生產，而其再次水化活性的大小則與廢棄混凝土的水化成熟度有著必然的聯系；此外再次水化的產物中必然存在Ca (OH)2，可作為堿性激發劑對磚瓦微粉等活性摻合料的活性激發起到積極作用，而利用水洗工藝對鋼鐵渣加工后產生的廢棄物——水洗漿其呈堿性可以進一步對磚瓦微粉等活性摻合料的活性進行激發。這種處置方式不但能達到建筑垃圾 無害化、減量化，同時亦實現了建筑垃圾全再生資源化利用，將為我國建筑垃圾的處理技術中開辟一個新的領域，而如何完全再生利用建筑垃圾制備一種固化劑，成為目前亟待解決的問題。
發明內容
本發明針對現有技術的上述不足，提供一種能實現建筑垃圾的完全再生利用，并充分激發磚瓦微粉等礦物摻合料的活性和水洗漿的堿性激發作用，實現建筑垃圾無害化、減量化，同時亦實現了建筑垃圾全再生資源化利用的用于土體固化的建筑垃圾微粉固結劑。為了實現上述技術效果，本發明采用的技術方案為:一種用于土體固化的建筑垃圾微粉固結劑，該固結劑由以下重量百分比的各組分制備:建筑垃圾微粉3(Γ70% ;脫硫石膏10 30% ;水洗漿5 30% ;外加劑I 5%，以上各組分的重量百分比之和為100%。本發明上述的建筑垃圾微粉固結劑其原料組成中優選脫硫石膏摻入量為10%以上，外加劑摻入量為5%以下。本發明上述的建筑垃圾(除金屬、有機物外的由廢棄混凝土及磚瓦等構成的建筑垃圾，為公知的經建設、施工單位或個人對各類建筑物、構筑物、管網等進行建設、鋪設或拆除、修繕過程中所產生的渣土、棄土、棄料、余泥及其他廢棄物，然后除去其中的金屬和有機物之后的建筑垃圾)微粉為經粉磨后細度大于400m2/kg (比表面積)的建筑垃圾微粉。本發明建筑垃圾微粉固結劑中所述的脫硫石膏是發電廠煙氣脫硫的濕排石膏。本發明的建筑垃圾微粉固結劑采用脫硫石膏作為激發劑發揮建筑垃圾微粉的礦物摻合料活性。本發明上述的建筑垃圾為除金屬及有機物外未經分揀的建筑垃圾(除金屬與有機物外由廢棄混凝土及磚瓦組成的建筑垃圾)，本發明的建筑垃圾微粉固結劑采用水洗漿作為激發劑發揮建筑垃圾微粉的礦物慘合料活性。本發明的建筑垃圾微粉固結劑，采用外加劑作為激發劑發揮建筑垃圾微粉的礦物摻合料活性，實現脫硫石膏與外加劑和水洗漿對建筑垃圾微粉的雙重激發。本發明建筑垃圾微粉固結劑中所述的外加劑為硅酸鈉、硫酸鈉、高嶺土、硫酸鋁、硅酸鈣、石灰、三乙醇胺中的一種或幾種。本發明建筑垃圾微粉固結劑中所述的水洗漿為鋼鐵企業水洗石灰石等煉鋼原材料的廢棄物。本發明的優點和有益效果:1.本發明建筑垃圾加工成的建筑垃圾再生微粉中含有大量的硬化水泥漿體(硬化的水泥漿體中含有大量的Ca(OH)2)和未水化的水泥漿體，這些未水化的漿體具有一定的水化活性，將其磨細成粉后，其仍可進行二次水化，形成凝膠和氫氧化鈣等水化產物；力口上原有的水化產物中含的有大量Ca(OH)25M外其中大量磚瓦廢棄物微粉，這些微粉具有一定水化活性和微集料作用；本發明將建筑垃圾再生微粉與脫硫石膏、水洗漿及外加劑的復合使用配制新型土壤固化劑——建筑垃圾微粉固結劑，其硬化水泥漿中的Ca(OH)2和二次水化形成的氫氧化鈣對磚瓦廢棄物微粉具有堿激發的作用，進一步了促進磚瓦廢棄物微粉參與水化反應；同時其磚瓦廢棄物微粉的一定水化活性和微集料作用對膠凝材料強度的增長也具有促進作用，此外水洗漿的堿性對磚瓦廢棄物微粉進一步激發。使得本發明上述的建筑垃圾微粉固結劑具體如下性能:達到的凝結時間為初凝不小于45min，終凝不大于600min ;安定性合格；抗壓強度F3d彡IOMPa, F28d彡32.5Mpa ;抗折強度F3d彡3.0MPa,F28d彡5.5Mpa ;比表面積不小于380m2/kg ；28天干縮率不得大于0.1%。2.本發明充分利用了建筑垃圾微粉和水洗漿，與傳統復合水泥相比，在性能相同情況下，充分利用的廢棄材料其無疑更具有明顯的價格優勢。3.本發明所述的建筑垃圾微粉土壤固結劑進行的土體固結及地基加固技術指標滿足土路基設計要求，穩定性和耐久性好。4.本發明的固化劑由于不需要經過煅燒處理，無廢氣排放，因而具有很好的環境協調性。5.本發明的建筑垃圾土壤固結劑，充分發揮建筑垃圾微粉中廢棄混凝土微粉和脫硫石膏對磚瓦微粉堿激發和硫酸鹽激發雙重激發作用，提高其潛在水硬活性和水化反應的能力。
6.本發明的建筑垃圾土壤固結劑，充分發揮水洗漿對磚瓦微粉堿激發激發作用，進一步提高其潛在水硬活性和水化反應的能力。7.本發明的脫硫石膏采用發電廠濕排石膏，該脫硫石膏提供的硫酸根離子不僅能與礦渣和廢棄磚瓦中分解出的鋁酸根陰離子團作用，而且形成的水化硫鋁酸鹽可以促進礦渣的解聚水化，并可以與土壤發生反應。
具體實施例方式下面通過實施例進一步詳細描述本發明，但本發明不僅僅局限于以下實施例。本發明筑垃圾微粉固結劑制備方法為:按照配方比例將各組分混合均勻，然后經行業常規球磨技術球磨至混合料比表面積為400m2/kg即可。實施例1建筑垃圾微粉固結劑，其配方比例為:建筑垃圾微粉70% ;脫硫石膏10% ;水洗漿15% ;外加劑5% (硅酸鈉);將上述各原料混合球磨至比表面積為400m2/kg，即得到建筑垃圾微粉固結劑。性能指標:凝結時間為初凝150min,終凝時間380min ;安定性合格；抗壓強度F3dl2.5MPa, F28d34.5Mpa ;抗折強度 F3d3.2MPa, F28d6.0Mpa0采用10%這種建筑垃圾微粉土壤固結劑固結土體28天強度為0.90MPa，而采用10%PC32.5水泥固結相同土體28天強度僅僅為0.7MPa。實施例2建筑垃圾微粉固結劑，其配方比例為:建筑垃圾微粉51% ;脫硫石膏15% ;水洗漿30% ;外加劑(硫酸鋁)4%。將上述各原料混`合球磨至比表面積為400m2/kg。性能指標:凝結時間為初凝時間125min，終凝時間300min ;安定性合格；抗壓強度F3dl4.0MPa, F28d41.5Mpa ;抗折強度 F3d3.5MPa, F28d6.8Mpa。采用10%這種建筑垃圾微粉土壤固結劑固化土體28天強度為1.05MPa.而采用10%PC32.5水泥固結相同土體28天強度僅僅為0.7MPa。實施例3建筑垃圾微粉膠凝材料，其配方比例為:建筑垃圾微粉60% ;脫硫石膏15% ;水洗漿20% ;外加劑(硅酸鈣)5%。將上述各原料混合球磨至比表面積為400m2/kg。性能指標:凝結時間為初凝時間180min,終凝時間430min ;安定性合格；抗壓強度F3dl3.9MPa, F28d45.6Mpa ;抗折強度 F3d3.7MPa, F28d6.5Mpa。采用10%這種建筑垃圾微粉土壤固結劑固化土體28天強度為0.95MPa。而采用10%PC32.5水泥固結相同土體28天強度僅僅為0.7MPa。
權利要求
1.一種用于土體固化的建筑垃圾微粉固結劑，其特征在于:該固結劑由以下重量百分比的各組分制備:建筑垃圾微粉30 70% ;脫硫石膏10 30% ;水洗漿5 30% ;外加劑I 5%，以上各組分的重量百分比之和為100%。
2.根據權利要求1所述的用于土體固化的建筑垃圾微粉固結劑，其特征在于:所述的脫硫石骨摻入量為10%以上，夕卜加劑摻如量為5%以下。
3.根據權利要求1所述的用于土體固化的建筑垃圾微粉固結劑，其特征在于:所述的建筑垃圾微粉為建筑垃圾經粉磨后、比表面積大于450m2/kg的建筑垃圾微粉。
4.根據權利要求1所述的用于土體固化的建筑垃圾微粉固結劑，其特征在于:所述的建筑垃圾為主要由廢棄混凝土和廢棄磚瓦組成的建筑垃圾。
5.根據權利要求1所述的用于土體固化的建筑垃圾微粉固結劑，其特征在于:所述的脫硫石膏為發電廠煙氣脫硫的濕排石膏。
6.根據權利要求1所述的用于土體固化的建筑垃圾微粉固結劑，其特征在于:所述的水洗漿為鋼鐵企業水洗石灰石等煉鋼原材料的廢棄物。
7.按權利要求1所述的 用于土體固化的建筑垃圾微粉固結劑，其特征在于:所述的外加劑為硅酸鈉、硫酸鈉、高嶺土、硫酸鋁、硅酸鈣、石灰、三乙醇胺中的一種或幾種。
全文摘要
本發明公開一種用于土體固化的建筑垃圾微粉固結劑，其特征在于該固結劑由以下重量百分比的各組分制備建筑垃圾微粉30~70%；脫硫石膏10~30%；水洗漿5~30%；外加劑1~5%，以上各組分的重量百分比之和為100%。本發明的固結劑具有能實現建筑垃圾的完全再生利用，并充分激發磚瓦微粉等礦物摻合料的活性，實現建筑垃圾無害化、減量化，同時亦實現了建筑垃圾全再生資源化利用的優點。
文檔編號C04B7/24GK103086618SQ20131002501
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月22日 優先權日2013年1月22日
發明者孫家瑛, 肖天翔, 謝京來, 劉飛, 顧昕 申請人:浙江大學寧波理工學院