[發明專利]一種基于懸濁液的摻礫黏土土石分離方法

有效

• 申請號: 202210178281.4
• 申請日: 2022-02-25
• 公開（公告）號: CN114522797B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 孫一清;沈振中;黃章鑫;馮亞新;疏永康;周東昊;陳官運;林文;賈文濤;李皓璇;王鴻;馬保泰;丁煜;劉睿文
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: B03B7/00
• 分類號: B03B7/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李想

本發明屬于土工試驗領域，涉及一種土石分離方法，特別是一種基于懸濁液的摻礫黏土土石分離方法。該步驟為將摻礫黏土碎塊和清水倒入攪動裝置進行混合，攪動裝置采用初期慢速攪動及后期高速攪動懸濁液；攪動后的懸濁液后送入振篩裝置中將泥狀物及小顆粒的礫石進行分離，在振篩步驟中采用振篩排泥再振篩的方式，將分離后的黏土處理后形成干燥不含水分的黏土，將礫石風干后即可進行使用。本發明提供的摻礫黏土土石分離方法利用土溶于水的原理，提出基于懸濁液的方法分離摻礫黏土塊中的黏土和礫石，不僅可以將土石分離，還可對多種粒徑的礫石進行篩分，通過重復其中的幾個步驟，可以篩分下至0.075mm，上至53mm的礫石。

技術領域

本發明屬于土工試驗領域，涉及一種土石分離方法，特別是一種基于懸濁液的摻礫黏土土石分離方法。

背景技術

摻礫黏土作為一種在天然黏性土料中摻入礫石料的混合材料，正在被水利工程、巖土工程等領域廣泛使用，逐漸成為路堤、水壩、垃圾填埋場襯墊和其他土方結構的填筑材料如今，摻礫黏土在水利工程領域多被使用于心墻土石壩的心墻建設中

在摻礫黏土抗拉特性研究上，清華大學的袁會娜等人將摻礫黏土視作四相復合材料，基于圖像處理和隨機投放建立了考慮真實礫石形態的細觀數值模型，結合物理試驗的結果驗證了其有效性，并分析了摻礫黏土拉伸斷裂的宏細觀特性。河海大學的張輝等人用自制的試驗裝置研究抗拉強度隨試樣干密度、前期固結壓力和含水率等的變化規律；朱俊高等人針對3種不同礫石土，使用研制的單軸拉伸試驗儀對比研究其在不同擊實功、飽和度、含水率下抗拉強度的變化規律。南京水利科學研究院的吉恩躍等人基于自主研制的單向拉伸試驗裝置，研究了在試樣各自最大干密度及最優含水率下，隨著摻礫量的增加，心墻料的抗拉強度和拉應變關系；張志韜等人自主研發了一種用于土體拉伸試驗的新型拉伸裝置，針對不同礫石含量、不同纖維含量的礫質黏土開展了研究。可見目前對于摻礫黏土抗拉特性的研究還不多，有必要對摻礫黏土的抗拉力學特性進行深入研究。

目前，在土工試驗領域，摻礫黏土的相關研究內容較少，而且摻礫黏土土石分離方法幾乎沒有。如何將摻礫黏土中的礫石料和黏土料循環使用，這是目前在摻礫黏土試驗研究中遇到的問題，常規的方法需要人為手工分離，工作量大且程序繁瑣，因此有必要發明一個土石分離裝置代替人為分離。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種基于懸濁液的摻礫黏土土石分離方法，該基于懸濁液的摻礫黏土土石分離方法可以，可以做到最大程度減少黏土跟礫石的回收，保證原材料的反復可用，避免因試驗結束丟棄而產生的浪費。

本發明采用如下技術方案

本發明所述的基于懸濁液的摻礫黏土土石分離方法，分離步驟如下：

步驟一、將摻礫黏土碎塊和清水倒入攪動裝置進行混合；

步驟一（1）、在摻礫黏土碎塊與清水混合前，先將摻礫黏土碎塊進行擊碎；采用人工初篩方式對擊碎后的摻礫黏土碎塊進行篩選，篩出體積較大的摻礫黏土碎塊；

步驟一（2）、攪動裝置的體積為V，攪動裝置的高度為H，攪動裝置的半徑為R；攪動裝置在停止狀態下加入初篩后的大、小摻礫黏土碎塊，大、小摻礫黏土碎塊的填裝高度為1/3H；再向攪動裝置內加入清水，使液面高度到達2/3H~3/4H；

步驟二、啟動攪動裝置中伸縮旋轉桿攪動從而帶動空心攪動槳將摻礫黏土與清水充分攪動；攪動過程依次分為：初期慢速攪動：將大、小摻礫黏土碎塊與清水攪動形成初步形成懸濁液；后期高速攪動：提高轉速對初步形成懸濁液進行攪動；

步驟三、將攪動完成后的攪動裝置整體移動至振篩裝置上方；該振篩裝置的高度H’、半徑R’分別大于攪動裝置的高度H、半徑R；

步驟四、在振篩裝置內的多級篩網卡槽中放置不同孔徑的篩網，并根據篩網的孔徑從大到小依次放置在多級篩網卡槽，由高至低排列；