[發明專利]一種地鐵盾構渣土燒結磚及生產方法

在審

• 申請號: 201710284338.8
• 申請日: 2017-04-26
• 公開（公告）號: CN107056239A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 高德宏
• 申請（專利權）人: 長沙錦佳環保科技有限公司
• 主分類號: C04B33/132
• 分類號: C04B33/132
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及地鐵盾構渣土處理領域，特別涉及一種地鐵盾構渣土燒結磚及 生產方法。

背景技術

在地鐵建設過程中產生大量的盾構渣土，盾構機在開挖隧道施工過程中， 將排出大量盾構渣土。同時為保證土壓平衡，將開挖面開挖下來的土體，依據 地下水及土壤含水率、塑性指數、粒度等不同，摻加一定量的礦物類膨潤土(如 粘土、蒙脫土制漿)、表面活性劑(鈉如AES)，在壓力艙內調整成一種“塑性 流動狀態”，以便于順利輸送至地面。盾構渣土因為添加了一定成份的活性材料 形成廢土。一方面未經處理的大量盾構渣土無法安全填埋與應用，另一方面各 地均禁止隨意開采利用粘土生產磚、陶瓷、陶粒等建筑材料。

目前，為了解決上述問題，需要對盾構渣土進行無害化處理。將盾構渣土 經渣漿分離、存池攪拌(陳化)、預處理、添加專用藥劑并再行壓濾后，形成達 排放標準的盾構干化土及可循環利用的中水，盾構干化土含水率可達40％以下， 表面活性劑等高分子聚合物去除率可達98％以上。盾構干化土及固體廢渣一般 是輸送至填埋場進行填埋處理。

由于盾構干化土不同于一般土壤，盾構干化土主要化學成份包括Sio2、 Ai2o3、Fe2o3、Cao、Mgo、So3及重金屬如Cu、Pb、Cr及等，盾構干化土主 要化學成份礦物組成含量高低，決定了盾構干化土的應用方向、產品性能與生 產工藝。

發明內容

有鑒于此，本發明提出一種地鐵盾構渣土燒結磚及生產方法，以解決了地 鐵盾構渣土處理難題，實現資源的循環利用，使盾構渣土資源化、無害化、減 少地鐵施工固廢的排放。

一方面，本發明提供了一種地鐵盾構渣土燒結磚，至少由盾構干化土、盾 構固渣、煤矸石原料壓制成型燒結而成。

進一步地，各原料重量配比：盾構干化土65～80％、盾構固渣10～30％、 煤矸石15～25％。

另一方面，本發明提供了一種地鐵盾構渣土燒結磚生產方法，包括以下步 驟：

步驟1：將盾構干化土65～80％、盾構固渣10～30％、煤矸石15～25％， 按重量配比攪拌均勻；

步驟2：將步驟1中的混合原料壓制成磚坯；

步驟3：將步驟2中的磚坯入窯爐燒結，得到地鐵盾構渣土燒結磚。

進一步地，在步驟1中，將盾構渣土進行無害化處理得到盾構干化土和盾 構固渣，盾構干化土利用自然攤鋪晾曬的方式，降低含水率及塑性指數Ip，使 盾構干化土含水率控制在12～14％；盾構固渣經破碎形成機制砂，盾構固渣的 粒徑不超過2mm；按重量配比攪拌均勻后，再進行機械碾壓工藝形成混合原料。

進一步地，在步驟2中，制成磚坯后進行干燥處理。

本發明解決了地鐵盾構渣土處理難題，實現資源的循環利用，使盾構渣土 資源化、無害化、減少地鐵施工固廢的排放。產品質量完全滿足GB/T5101-2003 《燒結普通磚》相關要求，特別是對于尺寸偏差與外觀質量，和傳統燒結磚、 頁巖磚對比，表面平整無彎曲變形，外形美觀，尺寸規則，優等品率達95％以 上；其中，強度可達18-25MPa，凍融試驗后，質量損失小于1％，無明顯變形、 泛霜情況發生。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特征 可以相互組合。下面結合實施例來詳細說明本發明。

盾構渣土基本組成分為三相，即固相(土粒)、液相(含水)與氣相(空隙)。 盾構渣土產生于地鐵沿線地下深處挖掘(依據功能、地質不同，一般在地下20m 左右)，土壤沒有經過污染，故重金屬一般不會超過限值。由于地質情況、開工 方式(明挖或暗挖)、開挖深度不同，每個城市、每條線、每個區間標段甚至每 兩車之間的盾構渣土，物理化學成份均不完全相同。經選取長沙地鐵三號線某 兩站點在開挖前原土物理性能對比如下表1：

表1：原土地勘報告主要物理力學指標表

經多輪次對不同時間、各站點渣土處理場所未經處理有害渣土進行固物成 份、基本物理性能分析，結果統計如下：

表2：未經處理渣土基本組成及主要物理指標(范圍)分析

通過上述對比結論可知，同條線相同地質層之間數據差異非常大。具體到 實際施工過程中，由于開挖深度至不同地質層、施工方式決定了是否添加膨潤 土、活性劑，場地二次轉運與堆放方式，造成盾構渣土實際成份(物理及化學) 離散性極大。