[發明專利]一種淤泥質渣土固化再生路基填料的生產工藝

在審

• 申請號: 202110710405.4
• 申請日: 2021-06-25
• 公開（公告）號: CN113442291A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 詹良通;王竟宇;梁騰;王順玉;陳云敏;樓洪海;張海東
• 申請（專利權）人: 浙江大學;申能環境科技有限公司
• 主分類號: B28C5/00
• 分類號: B28C5/00;C04B28/00;C04B28/12;C04B18/04;E01C3/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本發明公開了一種淤泥質渣土固化再生路基填料的生產工藝。包括根據渣土的顆粒級配、塑性指數和含水率確定固化劑用量；將淤泥質渣土與固化劑混合實現粒料化；對粒料翻拋養護，實現減水和粒料均勻化；檢測粒料含水率，當粒料含水率不高于最佳含水率+5％，以均勻化后的粒料作為再生路基填料，完成再生路基填料的生產。本發明的生產工藝，可對天然淤泥質渣土直接固化處理，無需干燥破碎或配水流態化等預處理環節，固化劑用量較少，處理周期短，再生的填料呈含水率及粘度適宜、松散可壓實的粉粒狀，易于轉運及道路施工操作，無需二次摻灰，可直接攤鋪碾壓，壓實后滿足路基承載能力要求，本發明的工藝流程簡練高效，易于產業化應用及大規模推廣。

技術領域

本發明屬于建筑垃圾資源化利用領域的一種填料的生產工藝，具體涉及一種淤泥質渣土固化再生路基填料的生產工藝。

背景技術

我國東南沿海一帶廣泛分布著淤泥質土，因含水率及粘度高，工程性質差，其在開挖后常被廢棄或堆填處置。淤泥質渣土的棄置不僅帶來安全隱患和環境污染，還對日趨緊張的土地資源提出挑戰。探尋淤泥質渣土新的處置途徑，將其變廢為寶進行大批量的資源化利用，對無廢城市及環境友好型社會建設有重大現實意義。

在淤泥質渣土產量逐年上升的同時，自然資源保護力度不斷加大，用砂石等天然材料筑路的工法呈現不可持續性。針對上述困境，利用渣土再生路基填料，無疑為這些問題提供了新的解決思路。

淤泥質渣土初始含水率及黏粒含量高，塑性指數大，開挖后常呈高粘度的可塑態，無法直接壓實筑路。淤泥質渣土滲透性小且保水能力強，翻曬干燥困難，需經固化處理，再生為粉粒狀填料，通過含水率控制，充分發揮其壓硬性，才可實現路基填筑。

固化(改良)土填筑路基方面，目前已公開的相關專利存在以下幾個方面的局限性：

1、所處理土樣的含水率較低。例如專利CN 108589457 A中所用的“兩高土”(液限高、含水量高)，天然含水率在20％～35％之間，明顯低于液限值，而淤泥質渣土的含水率較高，常處于液限之上，并總體呈可操作性差的高粘度泌水膏狀；

2、所用土樣的工程性能較好。例如專利CN 108892442 A所用的碎石土、粉土及粉質粘土，專利CN 106049212 A所用的低液限粉砂土，而淤泥質渣土的顆粒細小、黏粒含量高，工程性能極差，在施工中常被換填廢棄，是一種非常規的道路建設用材。

3、無法直接處置天然狀態下的土體，需對土樣進行干燥粉碎或配水流態化等預處理。例如專利CN 108046667 A所述方法，需灑水將干燥黃土含水率配置到15％～18％，專利CN 102584117 A所述方法，需翻曬降水將天然淤泥含水率降至25％以下，專利CN109896794 A所述方法，需將粘土干燥粉碎。這些預處理環節增加了能耗、處理的時間與成本，土體干燥后的揚塵對環境存在負面影響，更重要的是，在面對保水能力強及粘度大的淤泥質渣土時，預處理的可行性大打折扣。

4、固化劑用量高或處理周期長。例如專利CN 110436812 A中，固化材料的用量超過了土樣的13％，專利CN 107119521 A中，水泥和石灰的用量超過了土樣質量的16％，專利CN 110593036 A中，需對土體進行數天的悶料后再進行數天的翻挖晾曬，且需要二次摻灰處理。這些對固化劑摻量及處理周期的需求，會導致較高的經濟投入與工期耗費。

以上局限性使得現有改良土路基填筑工藝難以滿足淤泥質渣土的處置需求及路基工程需求，不利于實際工程應用及推廣。

迄今為止，還未有一種不借助預處理手段，在較短時間內利用較低摻量固化劑直接將天然淤泥質渣土再生為路基填料的方法。鑒于此，本發明既可彌補現有處理手段的技術空白，又可在緩解渣土棄置壓力的同時，拓寬道路工程用材供給途徑，是一項一舉多得的舉措，具有深刻環保意義及巨大產業化價值。

發明內容