[發明專利]一種利用地鐵盾構土配置燒結普通粘土磚的生產方法

在審

• 申請號: 201710284340.5
• 申請日: 2017-04-26
• 公開（公告）號: CN107056240A
• 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;C04B33/32
• 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，特別涉及一種利用地鐵盾構土配置燒 結普通粘土磚的生產方法。

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，本發明提出一種利用地鐵盾構土配置燒結普通粘土磚的生產方 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，本發明提供了一種利用地鐵盾構土配置燒結普通粘土磚的生產方 法，包括以下步驟：

步驟1：將盾構渣土進行無害化處理得到盾構干化土和盾構固渣，確保經 過無害化處理后的盾構干化土達環保標準要求；

步驟2：對盾構干化土進行化學成分析，摻加盾構固渣和煤矸石，按重量 配比攪拌均勻；使混合原料達到如下要求：

Sio2含量取值范圍為55～70％；

Ai2o3含量取值范圍為10～25％；

Fe2o3含量取值范圍為5～100％；

Cao含量小于5％；

So3含量小于0.5％；

含水率Wo取值范圍為12～14；

塑性指數Ip取值范圍為8-12；

不均勻系數CU、曲率系數Cc滿足CU≥5，且3≥Cc≥1；

極限粒徑不大于2mm；

步驟3：將步驟2中的混合原料壓制成磚坯；

步驟4：將步驟3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2中，盾構干化土、盾構固渣、煤矸石原料在按重量比 例混合攪拌之前，原料首先經過破碎，破碎后的粒徑不超過2mm；混合攪拌后 再進行機械碾壓工藝形成混合原料。

進一步地，在步驟3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