本發(fā)明涉及固體廢棄物再生利用領(lǐng)域，尤其是一種渣土的資源化利用工藝及方法。
背景技術(shù)：
：隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展，建筑垃圾的產(chǎn)生量與日俱增，建筑垃圾作為一種具有資源化屬性的固體廢棄物，經(jīng)過(guò)資源化處置，可作為原材料應(yīng)用到工程建設(shè)中去，形成可持續(xù)發(fā)展的良性循環(huán)。建筑垃圾資源化再生利用的技術(shù)途徑是將建筑垃圾回收后進(jìn)行預(yù)處理，并采用專(zhuān)業(yè)設(shè)備破碎后生成再生骨料和粉料，替代天然砂石、土等資源，生產(chǎn)各種再生建材產(chǎn)品以及路用材料。渣土是建筑垃圾中的一種，也是資源化利用過(guò)程中最容易被忽視的部分，往往直接被填埋處理。其實(shí)渣土也是可以再生利用的寶貴資源，將其再生利用，可以進(jìn)一步提高建筑垃圾的綜合再生利用率，促進(jìn)建筑垃圾全面、高效地再生利用。目前的道路工程建設(shè)，主要是以石灰土做底基層。石灰的消解會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，并且石灰土施工多以人工為主，效率低、灰劑量控制不準(zhǔn)。而采用水泥穩(wěn)定渣土底基層，利用廠拌設(shè)備和攤鋪機(jī)進(jìn)行機(jī)械化施工，不僅效率高、水泥劑量控制準(zhǔn)確，還可以避免消灰造成的環(huán)境污染。水泥穩(wěn)定渣土替代石灰土底基層，不僅環(huán)保、經(jīng)濟(jì)可行，而且水泥穩(wěn)定渣土底基層強(qiáng)度更高，形成長(zhǎng)壽命基層。綜上所述，一種渣土的資源化利用工藝及方法涉及采用水泥做為膠結(jié)材料對(duì)渣土進(jìn)行穩(wěn)定，應(yīng)用于道路底基層，具有環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的價(jià)值和一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種渣土的資源化利用工藝及方法，采用水泥做為膠結(jié)料進(jìn)行穩(wěn)定，利用現(xiàn)有的穩(wěn)定土廠拌設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，替代石灰土用作道路底基層，資源節(jié)約、環(huán)境友好、工藝成熟且適用于雨季施工，可以使建筑垃圾渣土得到有效利用，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種渣土的資源化利用工藝及方法，包括以下步驟：（1）渣土原材料的篩分及存放；本發(fā)明所指的建筑垃圾渣土有兩種類(lèi)型，一種是磚混類(lèi)建筑垃圾在采用專(zhuān)業(yè)的預(yù)處理設(shè)備進(jìn)行預(yù)篩分時(shí)所產(chǎn)生土和細(xì)粒料的混雜物，其中土的含量較高，細(xì)粒料含量相對(duì)較少；另一種是在對(duì)磚混類(lèi)建筑垃圾進(jìn)行破碎、篩分等工藝處理時(shí)進(jìn)一步篩分出來(lái)的，其土的含量較少，細(xì)粒料含量相對(duì)較多。去除兩種渣土材料中的木屑、鐵屑等雜物、輕物質(zhì)及大塊磚石后，按來(lái)源不同，分類(lèi)存放。（2）對(duì)渣土進(jìn)行原材料評(píng)價(jià)及性能分析；在加工處理后的渣土料堆中取大量、代表性試驗(yàn)，對(duì)渣土材料進(jìn)行性能評(píng)價(jià)與分析，主要包括渣土的組成成分、理化特性以及其做為路用材料的含水量、液限、塑限、塑性指數(shù)、顆粒組成等技術(shù)指標(biāo)分析，必要時(shí)還需分析渣土的有機(jī)質(zhì)含量及硫酸鹽含量等。經(jīng)分析，渣土工程分類(lèi)上屬粗粒土范疇，其小于0.6mm顆粒的含量小于30%，液限小于40%，塑性指數(shù)不大于17，可采用水泥進(jìn)行穩(wěn)定。渣土的含水量、液限、塑限、塑性指數(shù)、顆粒組成等指標(biāo)須滿足《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》中水泥穩(wěn)定土類(lèi)基層原材料質(zhì)量要求，對(duì)不滿足要求的渣土須進(jìn)行處理后方可使用。（3）采用水泥做為膠結(jié)料進(jìn)行組成設(shè)計(jì)試驗(yàn)，水泥穩(wěn)定渣土結(jié)構(gòu)層強(qiáng)度按水泥穩(wěn)定土底基層強(qiáng)度要求進(jìn)行控制，確定水泥穩(wěn)定渣土的控制水泥劑量；以道路用水泥穩(wěn)定渣土7d抗壓強(qiáng)度不低于1.5MPa為標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)試驗(yàn)確定合適的配合比，檢測(cè)混合料的各項(xiàng)路用性能指標(biāo)（力學(xué)性能、抗凍性能、抗沖刷性能）。結(jié)合經(jīng)濟(jì)情況，確定路用最佳配合比，給出廠拌水泥穩(wěn)定渣土的水泥劑量、最佳含水量和最大干密度。（4）采用廠拌法對(duì)水泥穩(wěn)定渣土進(jìn)行生產(chǎn)拌和。（5）運(yùn)輸過(guò)程中盡量減少水量損失，同時(shí)保證混合料攤鋪前不會(huì)達(dá)到水泥穩(wěn)定渣土的初凝時(shí)間；（6）現(xiàn)場(chǎng)采用攤鋪機(jī)攤鋪，確定適宜松鋪系數(shù)以達(dá)到設(shè)計(jì)厚度要求；（7）選擇適宜碾壓組合，使水泥穩(wěn)定渣土底基層表面平整，達(dá)到壓實(shí)度設(shè)計(jì)要求，形成道路底基層。（8）采用灑水養(yǎng)生方式，根據(jù)當(dāng)時(shí)氣候調(diào)整灑水量和灑水次數(shù)，期間使水泥穩(wěn)定渣土層表面始終保持濕潤(rùn)，待養(yǎng)護(hù)完成后開(kāi)始上層結(jié)構(gòu)的鋪筑施工。作為優(yōu)選，所述步驟（1）中的渣土原材料是指拆除各類(lèi)建筑物以及居民裝飾裝修房屋過(guò)程中所產(chǎn)生的棄土、棄料。作為優(yōu)選，步驟（1）中的渣土原材料是指對(duì)磚混類(lèi)建筑垃圾采用專(zhuān)業(yè)的預(yù)處理設(shè)備進(jìn)行預(yù)篩分產(chǎn)生的土和細(xì)粒料的混雜物以及磚混類(lèi)建筑垃圾破碎、篩分過(guò)程中進(jìn)一步篩分出的土和細(xì)粒料的混雜物，并去除混在渣土材料中木屑、鐵屑等雜物、輕物質(zhì)及大塊磚石。作為優(yōu)選，步驟（2）對(duì)原材料性能分析，包括渣土材料的理化特性、含水量、液限、塑限、塑性指數(shù)、顆粒組成等。作為優(yōu)選，步驟（1）中的渣土工程分類(lèi)上屬粗粒土范疇，其小于0.6mm顆粒的含量小于30%，液限小于40%，塑性指數(shù)不大于17，可采用水泥進(jìn)行穩(wěn)定。作為優(yōu)選，步驟（3）中的水泥劑量控制在4%~7%。作為優(yōu)選，步驟（5）中道路底基層施工采用攤鋪機(jī)攤鋪。基層材料的膠凝材料以水泥為主，對(duì)于不同的交通量和道路的等級(jí)，可以采用粉煤灰、石灰等其他的無(wú)機(jī)結(jié)合料作為膠凝材料，進(jìn)行無(wú)機(jī)結(jié)合料混合料配合比設(shè)計(jì)時(shí)以能否滿足7天無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度為主要設(shè)計(jì)指標(biāo)。采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：（1）提供了一種渣土資源化利用的方式，形成建筑垃圾資源化全面、高效利用。渣土是建筑垃圾資源化利用過(guò)程中最容易被忽視的部分，往往會(huì)被直接填埋處理，本發(fā)明將渣土作為再生利用的寶貴資源，經(jīng)篩分去雜等工藝處理后，通過(guò)一系列室內(nèi)研究試驗(yàn)并結(jié)合實(shí)際工程應(yīng)用，將其經(jīng)水泥進(jìn)行穩(wěn)定后應(yīng)用到道路底基層上，提高了建筑垃圾的再生利用率，促進(jìn)并推動(dòng)了建筑垃圾資源化全面高效利用。（2）綠色環(huán)保、工藝控制精確、效率高、節(jié)約資源目前的道路工程建設(shè)，主要是以石灰土做底基層。石灰的消解會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，并且石灰土施工多以人工為主，效率低、灰劑量控制不準(zhǔn)。而采用水泥穩(wěn)定渣土底基層，利用穩(wěn)定土廠拌設(shè)備和攤鋪機(jī)進(jìn)行機(jī)械化施工，不僅效率高、水泥劑量控制準(zhǔn)確，還可以避免消灰造成的環(huán)境污染。隨著水泥價(jià)格的不斷降低，水泥穩(wěn)定渣土替代石灰土用于道路底基層，環(huán)保、經(jīng)濟(jì)可行，同時(shí)，本發(fā)明將渣土作為原材，達(dá)到了降低成本、節(jié)約資源的目的。因此，本發(fā)明具有顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。（3）水泥穩(wěn)定渣土底基層性能更高更穩(wěn)定本發(fā)明提供的應(yīng)用于道路底基層的水泥穩(wěn)定渣土，是一種新型的路用材料，這種材料成本低、強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好，完全可以替代石灰土作為道路底基層的鋪筑材料，而且水泥穩(wěn)定渣土底基層強(qiáng)度更高，形成的底基層壽命更長(zhǎng)。附圖說(shuō)明下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。圖1是本發(fā)明的流程示意圖。具體實(shí)施方式實(shí)施例1（1）渣土原材的篩分及存放建筑垃圾渣土成分復(fù)雜，可能導(dǎo)致其材料的變異性比較大，為減小其變異性，對(duì)磚混類(lèi)建筑垃圾進(jìn)行破碎、篩分等工藝處理，去除渣土中混雜的大塊磚石，在此過(guò)程中進(jìn)一步去除渣土中混雜的輕質(zhì)物，篩分完畢后，按不同來(lái)源的建筑垃圾渣土單獨(dú)存放。（2）對(duì)原材質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)在各料堆取等質(zhì)量渣土混合均勻，按四分法取渣土樣本進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)。取渣土樣本進(jìn)行室內(nèi)篩分試驗(yàn)和液塑限聯(lián)合測(cè)定試驗(yàn)，渣土的篩分情況見(jiàn)下表：渣土級(jí)配結(jié)果為：本渣土為粗粒土中的細(xì)粒土砂（SF），含水量13.1%，液限27.7%，塑限21.7%，塑性指標(biāo)6，不均勻系數(shù)Cu=45,曲率系數(shù)Cc=1.0，渣土作為底基層的顆粒范圍完全符合水泥穩(wěn)定土類(lèi)級(jí)配要求。經(jīng)試驗(yàn)檢測(cè)，渣土中有機(jī)質(zhì)含量1.73%，低于2%指標(biāo)；硫酸鹽含量0.225%，低于指標(biāo)0.25%，作為水泥穩(wěn)定土類(lèi)材料無(wú)需進(jìn)行處理。（3）水泥穩(wěn)定渣土組成設(shè)計(jì)：以水泥穩(wěn)定渣土7d抗壓強(qiáng)度不低于1.5MPa為標(biāo)準(zhǔn)，以3%、4%、5%、6%、7%的水泥劑量進(jìn)行水泥穩(wěn)定渣土配合比設(shè)計(jì)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)分析得到5%水泥劑量穩(wěn)定渣土7d抗壓強(qiáng)度2.2MPa滿足要求，取5%為最佳水泥用量，以0.5%的梯度即水泥劑量為4.5%、5%、5.5%進(jìn)行性能試驗(yàn)（包括：7d、28d、60d、90d、180d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，28d抗沖刷試驗(yàn)，28d5次凍融循環(huán)試驗(yàn)，90d劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)，90d抗壓回彈模量試驗(yàn)）。無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度抗沖刷性能水泥劑量沖刷前的平均質(zhì)量（g）損失的平均質(zhì)量（g）損失量比例（%）4.5%5429.320.130.375%5466.712.380.235.5%5458.85.770.11凍融循環(huán)劈裂強(qiáng)度水泥劑量90d平均劈裂強(qiáng)度（Mpa）4.5%0.325%0.445.5%0.69抗壓回彈模量水泥劑量90d抗壓回彈模量（Mpa）4.5%7665%8265.5%934以上指標(biāo)均滿足規(guī)范要求的水泥穩(wěn)定土類(lèi)材料用于道路底基層要求。（4）采用廠拌法對(duì)水泥穩(wěn)定渣土進(jìn)行生產(chǎn)拌和前，取料堆渣土檢驗(yàn)，顆粒范圍滿足水泥穩(wěn)定土類(lèi)級(jí)配要求，含水量12.9%，液限26.4%，塑限20.1%，塑性指標(biāo)6.3，不均勻系數(shù):Cu=44,曲率系數(shù):Cc=0.48，有機(jī)質(zhì)及硫酸鹽含量低于控制標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)前期室內(nèi)研究結(jié)果，以水泥劑量5%、5.5%、6%做水泥穩(wěn)定渣土的組成設(shè)計(jì)試驗(yàn)，結(jié)果如下表：因此，確定廠拌水泥穩(wěn)定渣土的水泥劑量6%，水泥穩(wěn)定渣土最佳含水量14.4%，最大干密度1.842g/cm3。以實(shí)際水泥劑量6.5%進(jìn)行生產(chǎn)拌和，因渣土本身含水量比較高，拌和時(shí)加水量需嚴(yán)格控制，避免水泥穩(wěn)定渣土含水量過(guò)高。（5）現(xiàn)場(chǎng)采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)聯(lián)合攤鋪，無(wú)法使用攤鋪機(jī)攤鋪的位置，采用人工攤鋪，通過(guò)實(shí)驗(yàn)段確定松鋪系數(shù)為1.375。現(xiàn)場(chǎng)碾壓組合為：采用12t膠輪壓路機(jī)初步穩(wěn)定碾壓1~2遍，混合料初步穩(wěn)定后用20t的振動(dòng)壓路機(jī)振壓2~3遍，最后用22t三輪壓路機(jī)碾壓2~3遍至表面平整、無(wú)輪跡。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)取樣檢測(cè)混合料的最大干密度為1.823g/cm3；每1000m2隨機(jī)抽檢一點(diǎn)，采用灌砂法檢測(cè)壓實(shí)度，誤差均在規(guī)定范圍內(nèi)；測(cè)定含水量在14.4%~15.8%，誤差不超過(guò)2%；壓實(shí)度均在95%以上。（6）采用灑水養(yǎng)生方式，根據(jù)當(dāng)時(shí)氣候調(diào)整灑水量和灑水次數(shù)，期間使水泥穩(wěn)定渣土層表面始終保持濕潤(rùn)，待養(yǎng)護(hù)完成后開(kāi)始上層結(jié)構(gòu)的鋪筑施工。養(yǎng)護(hù)7d后前場(chǎng)取樣成型試件平均強(qiáng)度2.18MPa；現(xiàn)場(chǎng)鉆取芯樣完整密實(shí)，且芯樣高度符合規(guī)范要求，平均強(qiáng)度1.58MPa。養(yǎng)護(hù)7d后每車(chē)道按每20m一測(cè)點(diǎn)進(jìn)行彎沉檢測(cè)，水泥穩(wěn)定渣土結(jié)構(gòu)層最大彎沉值0.62mm，彎沉代表值0.53mm，明顯低于同類(lèi)石灰土底基層。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3