[發(fā)明專利]一種原狀盾構渣土免燒建筑材料及其制備方法

有效

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• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111393116B
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發(fā)明（設計）人: 習智琴;李水生;許寧
• 申請（專利權）人: 中國建筑第五工程局有限公司
• 主分類號: C04B28/08
• 分類號: C04B28/08;C04B111/20;C04B111/27;C04B18/16
• 代理公司: 長沙智路知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 43244
• 代理人: 柏琳容

本發(fā)明涉及一種原狀盾構渣土免燒建筑材料及其制備方法。該原狀盾構渣土免燒建筑材料，按照重量份數(shù)計，由以下原料組成：原狀盾構渣土1?100份，粒化高爐礦渣1?60份，生石灰1?10份，碳酸鈉1?10份，水玻璃1?5份，水1?20份。該免燒建筑材料遇水基本無泛堿現(xiàn)象產(chǎn)生，具有較好的強度和耐久性能，干燥收縮值小，而且經(jīng)濟環(huán)保。本發(fā)明還包括上述材料的制備方法。

技術領域

本發(fā)明涉及建材材料和固廢處理技術領域，尤其涉及一種原狀盾構渣土免燒建筑材料及其制備方法。

背景技術

首先，對于盾構渣土的處置與資源化利用，第一個難題就是脫水，傳統(tǒng)的脫水方式不外乎晾干或烘干，而前者效率太低，后者經(jīng)濟上顯然不劃算，且高含泥率盾構渣土相比于其他類型土壓平衡盾構渣土含水率更高、脫水更難。如若能將原狀盾構渣土不脫水直接利用，將極大的降低渣土的前端處理成本，同時，又提高其后端產(chǎn)品附加值。其次，目前對于泥炭、淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭質(zhì)土等軟土類，或者市政污泥、廢棄泥漿、建筑渣土、尾礦等都是采用各種固化劑將其固化，強度最高者只有幾兆帕，耐久性能也較差，遠遠達不到建筑材料的基本要求。

再次，采用傳統(tǒng)的地質(zhì)聚合物的方法能將盾構渣土固化，獲得較好的力學性能，并且耐水、耐高溫、耐酸堿腐蝕等，但是因為采用了堿性激發(fā)劑，不可避免的會將鈉離子殘留在試樣內(nèi)部，在遇水之后會游離至試樣表面，并與大氣中的二氧化碳反應生成碳酸鹽類物質(zhì)，導致風化形成。這不僅會影響材料的外表美觀，更重要的是會對材料內(nèi)部孔隙產(chǎn)生一定的壓力，使材料內(nèi)部結構疏松，并且開裂，進而加劇泛堿，導致材料粉化，最后使材料徹底喪失基本的力學性能和耐久性能。泛堿被稱為“混凝土的癌癥”，對于地質(zhì)聚合物材料來說也是一個不可回避的問題。最后，在滿足材料基本的力學性能和耐久性的前提下，如何降低其生產(chǎn)成本、保證經(jīng)濟性，也是渣土處置及資源化利用面臨的一個突出問題。

如能克服原狀盾構渣土含泥率高、含水率高，傳統(tǒng)的固化方式強度低、耐久性差、泛堿嚴重，無法滿足建筑材料的要求，以及不具備經(jīng)濟性等難點，將會產(chǎn)生巨大的社會效益、生態(tài)效益和經(jīng)濟效益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是：如何以原狀盾構渣土為原料且能夠避免泛堿的建筑材料。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提出了一種原狀盾構渣土免燒建筑材料及其制備方法。

一種原狀盾構渣土免燒建筑材料，其特征在于，按照重量份數(shù)計，由以下原料組成：原狀盾構渣土1-100份，粒化高爐礦渣1-60份，生石灰1-10份，碳酸鈉1-10份，水玻璃1-5份，水1-20份。

優(yōu)選地，所述原狀盾構渣土的含泥率為70％以上。

優(yōu)選地，所述粒化高爐礦渣的目數(shù)為200-400目。

優(yōu)選地，所述生石灰含鈣量為91％-95％，細度為200目通過率70％及以上。

優(yōu)選地，所述碳酸鈉的目數(shù)為150-200目；和/或，所述水玻璃為硅酸鈉粉或者液體水玻璃，所述硅酸鈉粉的模數(shù)為2.3-3.0，所述液體水玻璃的模數(shù)3.1-3.4。

本發(fā)明還提出一種上述原狀盾構渣土免燒建筑材料的制備方法，包括以下步驟：

1)按配比將水加入至原狀盾構渣土中，攪拌得第一漿料；

2)按配比將粒化高爐礦渣、生石灰、碳酸鈉和水玻璃加入至步驟1)的第一漿料中，繼續(xù)攪拌得第二漿料；

3)將步驟2)的所述第二漿料澆筑入模，養(yǎng)護脫模，得所述原狀盾構渣土免燒建筑材料。

優(yōu)選地，在步驟1)中，按配比將所述水加入至所述原狀盾構渣土中，攪拌5-10min得所述第一漿料。

優(yōu)選地，在步驟2)中，按配比將所述粒化高爐礦渣、所述生石灰、所述碳酸鈉和所述水玻璃加入至步驟1)的所述第一漿料中，繼續(xù)攪拌5-10min得第二漿料。