[發明專利]一種原狀盾構渣土免燒制品及其制備方法

有效

• 申請號: 202110029425.5
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112777995B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 習智琴;李水生;張水
• 申請（專利權）人: 中國建筑第五工程局有限公司
• 主分類號: C04B28/26
• 分類號: C04B28/26;C04B18/16;C04B41/65
• 代理公司: 長沙智路知識產權代理事務所(普通合伙) 43244
• 代理人: 張毅

本發明涉及一種原狀盾構渣土免燒制品及其制備方法，該免燒制品由以下質量比的原料組成：活性工業廢渣與原狀盾構渣土中渣土含量的質量比為1.5?4:6?8.5，硅酸鈉粉與活性工業廢渣的質量比為0.01?0.5:1，水與原狀盾構渣土的質量比0?0.25:1，其制備方法包括如下步驟：按質量比例將硅酸鈉粉和活性工業廢渣混合均勻；將水加入原狀盾構渣土中攪拌均勻，再加入混合均勻的硅酸鈉粉和活性工業廢渣，攪拌均勻后澆筑入模，脫模后得免燒制品Ⅰ；將免燒制品Ⅰ放入堿金屬氫氧化物溶液中浸泡，得最終的免燒制品Ⅱ。本發明原狀盾構渣土免燒制品具有很好的力學性能和耐久性能，干燥收縮值小，抗風化、無泛堿，生產成本低。

技術領域

本發明屬于建材材料技術和固廢處理領域，具體涉及一種原狀盾構渣土免燒制品及其制備方法。

背景技術

現階段，我國地鐵及其他基礎設施(如綜合管廊、地下快速通道、管網等)發展迅猛，建設規模大、速度快。其中，主要以盾構法施工為主，這就必然產生巨量盾構渣土。特別地，對于土壓平衡盾構渣土來說，其不同于泥水平衡盾構渣土的流態狀，而主要是可塑、軟塑狀態，表現為“膏體”狀，導致脫水與篩分極為困難，進一步導致資源化利用難度增加、附加值降低。

對于盾構渣土，現有的處置方式一般為露天棄置。從企業層面來看，這將極大的增加施工成本，延誤施工工期，影響現場施工環境。從社會層面來看，由于盾構渣土含水率和含泥率較高，露天堆放極易產生滑坡等事故，存在極大地安全隱患，同時會占用大量土地資源并污染周邊水土環境。

因此，如何處置盾構渣土特別是土壓平衡盾構渣土將是地鐵施工不可回避的一個問題。若將原狀盾構渣土不經脫水與篩分處理直接制備免燒制品，降低制備成本，將為施工企業節省巨額渣土處置費，提高渣土制品附加值，變廢為寶，實現“土方式”銀行，取得顯著的經濟效益、環境效益和社會效益。

發明內容

本發明的目的在于解決盾構渣土難以處置，棄置費用高、延誤施工工期、增加施工成本，以及安全風險高，污染生態環境的問題。

為解決上述問題，本發明提供一種力學性能和耐久性能好，干燥收縮值小、抗風化、不泛堿，且制備成本低的原狀盾構渣土免燒制品及其制備方法，具體方案如下：

一種原狀盾構渣土免燒制品的制備方法，所述原狀盾構渣土免燒制品由以下質量比的原料組成：活性工業廢渣與原狀盾構渣土中渣土含量(以干重計)的質量比為1.5-4:6-8.5，硅酸鈉粉與活性工業廢渣的質量比為0.01-0.5:1，水與原狀盾構渣土的質量比0-0.25:1，該制備方法包括如下步驟：

(1)按質量比例分別稱取原材料，將硅酸鈉粉和活性工業廢渣混合攪拌均勻，得混合物S1；

(2)將水加入原狀盾構渣土中攪拌均勻，得混合物S2；將混合物S1加入混合物S2中，繼續攪拌均勻得混合物料S3；將混合物料S3澆筑入模，室溫自然養護并脫模后得免燒制品Ⅰ；

(3)將免燒制品Ⅰ放入提前配制好的堿金屬氫氧化物溶液中浸泡，得最終的免燒制品Ⅱ。

優選地，所述原狀盾構渣土為刀盤切削后進入土倉，經螺旋輸送機、皮帶輸送機、軌道渣土車運輸或泵送至地面渣土池中的未經脫水與篩分處理的原狀盾構渣土。

優選地，所述活性工業廢渣為粉煤灰、高爐礦渣、鋼渣中的至少一種，進一步地，活性工業廢渣目數為200目及以上。

優選地，在步驟(1)中，所述硅酸鈉為粉末狀，模數為2.0-3.0，細度為100-200目。

優選地，在步驟(1)中，混合攪拌時間為5min及以上。

優選地，在步驟(2)中，加水之前對原狀盾構渣土進行對輥處理，根據免燒制品的尺寸大小控制原狀渣土中粗顆粒的含量，并攪拌5min及以上。

優選地，所述粗顆粒的粒徑為免燒制品尺寸的1/10，含量為30％及以下。