[發(fā)明專利]一種堿渣-固廢混凝土制備矸石基膠結(jié)充填材料的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210813806.7
• 申請(qǐng)日: 2022-07-12
• 公開（公告）號(hào): CN115432981B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫文杰;殷偉;朱勝雪;張坤;朱志凌;唐伊婷;喬聞;孫澤霖;于子祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 淮陰工學(xué)院
• 主分類號(hào): C04B28/10
• 分類號(hào): C04B28/10;C04B18/12;C04B18/04
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 郭楠

本發(fā)明公開了一種堿渣?固廢混凝土制備矸石基膠結(jié)充填材料的方法，包括以下步驟：(1)堿渣?固廢混凝土制備矸石基膠結(jié)充填材料的原材料處理及特性測(cè)試；(2)確定堿渣?固廢混凝土制備矸石基膠結(jié)充填材料的實(shí)驗(yàn)配比方案；(3)對(duì)堿渣?固廢混凝土制備矸石基膠結(jié)充填材料的性能進(jìn)行測(cè)試；(4)對(duì)堿渣?固廢混凝土制備矸石基膠結(jié)充填材料的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行極差分析；(5)對(duì)堿渣?固廢混凝土制備矸石基膠結(jié)充填材料的工程最優(yōu)配合比驗(yàn)證分析。本發(fā)明在原有矸石基膠結(jié)充填材料的基礎(chǔ)上添加堿渣和固廢混凝土，利用堿渣和固廢混凝土提高矸石基膠結(jié)充填材料性能，提高矸石基膠結(jié)充填材料的強(qiáng)度，使得堿渣和固廢混凝土改良后的矸石基膠結(jié)充填材料力學(xué)性能和輸送性能有所改良。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及礦井膠結(jié)充填材料的制備方法，尤其涉及一種堿渣-固廢混凝土制備矸石基膠結(jié)充填材料的方法。

背景技術(shù)

純堿作為重要的工業(yè)原材料，與紡織、鋼鐵、建筑材料、冶金行業(yè)緊密相關(guān)。據(jù)統(tǒng)計(jì)每生產(chǎn)1t純堿，約排放0.3-0.6t堿渣工業(yè)廢棄物，地面堆積是處理堿渣的傳統(tǒng)方法，而堆積的堿渣山侵占大量土地資源，造成土壤鹽堿化和環(huán)境污染。

固廢混凝土是由水泥和砂石組成的構(gòu)筑物拆除過程中產(chǎn)生的固廢物，固廢混凝土極大部分未經(jīng)處理，運(yùn)往郊外露天堆放或填埋，耗費(fèi)大量建設(shè)經(jīng)費(fèi)，且清運(yùn)堆放過程中的粉塵與遺撒將造成嚴(yán)重環(huán)境污染。但較為成熟的堿渣與固廢混凝土應(yīng)用方法較少，且利用率低，如何綜合環(huán)保利用堿渣和固廢混凝土已成一個(gè)技術(shù)難題。

其次，隨著礦井充填開采的不斷發(fā)展及深部開采面臨的高地應(yīng)力，對(duì)矸石基膠結(jié)充填材料強(qiáng)度要求越來越高，同時(shí)需求量很大，導(dǎo)致組成矸石基膠結(jié)充填材料的原材料供應(yīng)十分緊張。若在矸石基膠結(jié)充填材料的制備中能消耗堆積的堿渣與固廢混凝土，不僅能改善環(huán)境污染，同時(shí)能夠緩解日趨緊張的矸石基膠結(jié)充填材料的原材料供應(yīng)。而在不降低充填材料工程性能的前提下，利用堿渣與固廢混凝土制備矸石基膠結(jié)充填材料的技術(shù)問題目前還未解決。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明提出一種堿渣-固廢混凝土制備矸石基膠結(jié)充填材料的方法，在原有矸石基膠結(jié)充填材料的基礎(chǔ)上添加堿渣和固廢混凝土，利用堿渣和固廢混凝土提高矸石基膠結(jié)充填材料的性能，降低了充填成本，提高矸石基膠結(jié)充填材料的強(qiáng)度，使得堿渣和固廢混凝土改良后的矸石基膠結(jié)充填材料具備更好的工程性能。

技術(shù)方案：本發(fā)明堿渣-固廢混凝土制備矸石基膠結(jié)充填材料的方法包括以下步驟：

步驟1：堿渣-固廢混凝土制備矸石基膠結(jié)充填材料的原材料處理及特性測(cè)試

1.1堿渣-固廢混凝土制備矸石基膠結(jié)充填材料的原材料處理

堿渣-固廢混凝土制備矸石基膠結(jié)充填材料由以下原材料組成：堿渣、固廢混凝土、矸石、粉煤灰、石灰、水泥。其中堿渣為堿廠氨堿法制備純堿過程中排放的固廢堿渣，進(jìn)行晾曬風(fēng)干，堿渣用陶瓷研磨器研磨破碎，用標(biāo)準(zhǔn)篩進(jìn)行篩分，篩選2.36～4.75mm范圍內(nèi)的顆粒；固廢混凝土由建筑拆除所產(chǎn)生的經(jīng)過二級(jí)破碎后粒徑小于20mm廢混凝土塊，經(jīng)篩選、水洗、破碎、晾干處理，用標(biāo)準(zhǔn)篩進(jìn)行篩分，將其分為五個(gè)粒徑，固廢混凝土粒徑分布及所占比例見表1；矸石為選煤廠洗選后的固廢矸石，經(jīng)篩選、晾干處理，用標(biāo)準(zhǔn)篩進(jìn)行篩分，挑選符合粒徑要求的矸石，矸石粒徑分布及所占比例與固廢混凝土相同；粉煤灰為電廠一級(jí)粉煤灰；石灰為脫水干燥石灰；水泥是P.O.32.5水泥。

表1矸石和固廢混凝土粒徑分布

1.2堿渣-固廢混凝土制備矸石基膠結(jié)充填材料的原材料性能測(cè)試

根據(jù)JTGE41-2005《公路工程巖石試驗(yàn)規(guī)程》對(duì)晾曬干的堿渣、固廢混凝土、矸石進(jìn)行自然含水率測(cè)試。

步驟2：確定堿渣-固廢混凝土制備矸石基膠結(jié)充填材料的實(shí)驗(yàn)配比方案：

2.1確定影響因素及水平