本發(fā)明涉及一種道路基層混合料，特別地，涉及采用專用土體穩(wěn)定劑資源化處理建筑垃圾制造的道路基層混合。
背景技術：
中國建筑行業(yè)正以每年約70億噸的速度消耗砂石。無休止地大量開采和使用，已使得局部地區(qū)資源枯竭、河道破壞、山土流失、自然景觀惡化；與此同時，城市建筑、市政設施的更新、改造、新建也產生了大量建筑垃圾，它們絕大部分未經任何處理便被運往郊外或鄉(xiāng)村，采用傳統(tǒng)方法（露天堆放、填埋等）予以處理，不僅耗用了大量耕地，增加了垃圾清運等建設經費，還給環(huán)境治理帶來了極大的破壞。
現有筑路技術，構筑道路基層（上、下基層、底基層）都是以級配碎石（把原生的巖石，經破碎、篩分組成級配碎石）為主體材料，再按配合比摻入石灰，粉煤灰、水泥、制成“二灰碎石”或“水泥穩(wěn)定級配碎石”，做為構筑道路基層的材料。這種技術的主要缺點，是破壞生態(tài)環(huán)境（炸山取石或挖河取石），大量消耗原生資源且造價過高。
技術實現要素：
為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種專用土體穩(wěn)定劑資源化處理建筑垃圾制造的道路基層混合料，所述道路基層混合料的制備材料由93-98重量份的建筑垃圾粉、2-7重量份的水泥以及0.01-0.1重量份的土體穩(wěn)定劑組成，所述土體穩(wěn)定劑由100重量份的水，1-15重量份的表面活性劑，0.1-10重量份的硼酸或硼酸鹽組成，所述制備材料還包括水，所述水的用量為比所述道路基層混合料最佳含水率多1-4%。
所述水泥為425#普通硅酸鹽水泥。
所述土體穩(wěn)定劑的pH值被調整至8-10。
所述建筑垃圾粉的粒徑不大于3mm。
所述表面活性劑選自二辛基琥珀酸磺酸鈉、烷基醚羧酸鹽、丁基奈磺酸鹽中一種或幾種。
所述道路基層混合料的制備材料還包括0.05-3重量份的硼酸改性聚乙烯醇溶液。所述改性聚乙烯醇的聚合度為10-20。采用硼酸改性聚乙烯溶液可以獲得不同類型的建筑垃圾資源化處理的通用性。
一種道路基層混合料的制備方法，包括以下步驟：
將建筑垃圾粉碎至不大于3mm的粒徑；
將2-7重量份的水泥、水與93-98重量份的建筑垃圾在第一混料倉中混合3-15分鐘，得到水泥建筑垃圾混料，所述水的用量為比所述道路基層混合料最佳含水率多1-4%；
將得到的水泥建筑垃圾混料與0.01-0.1重量份的土體穩(wěn)定劑在第二混料倉中混合3-15分鐘，得到道路基層混合料。
本發(fā)明的最佳含水率是指在室內擊實試驗下，混合料達到最大干密度時所測得的含水量即為最佳含水率，由于有水泥的存在，最佳含水率可以采用填料最佳含水率換算。也可以通過實際試驗得到最佳含水率。
本發(fā)明采用硼酸或硼酸鹽為主體的土體穩(wěn)定劑，大大提高了建筑垃圾非活性成分的交聯(lián)活性，與少量的水泥配合，制備而成的道路基層混合料滿足國家的相關標準。
硼酸改性聚乙烯醇的制備方法：將5-20重量份的聚乙烯醇溶于60-70攝氏的100重量份水中，加入聚乙烯醇質量5-30%的硼酸在60-70攝氏度下反應1-10分鐘，得到硼酸改性聚乙烯醇溶液。浸漬的時間短于常規(guī)的改性處理時間，減少硼酸與聚乙烯醇的充分反應。由于國內建筑垃圾分類不完善，建筑垃圾中殘留大量的包裝材料、生活垃圾、陶瓷、玻璃、木質材料等。由于建筑垃圾中碎磚瓦、廢砂漿塊、廢混凝土的活性幾乎沒有，采用本發(fā)明的土體穩(wěn)定劑能夠獲得滿足標準要求的道路基層，但是，建筑垃圾中的包裝材料、生活垃圾、陶瓷、玻璃、木質材料、金屬碎片等均會大大影響土體穩(wěn)定劑的作用。本發(fā)明的硼酸改性聚乙烯醇溶液具有很好的通用性，道路基層混合料成型后的力學強度要求更高,采用更多的硼酸以及聚合度更低的聚乙烯醇能夠提高道路基層混合料成型后的力學強度。
本發(fā)明的道路基層混合料的成型方法可以采用其他現有技術常用的那些方法進行成型。本發(fā)明采用兩階段混合的方法，建筑垃圾的粉碎后的粒徑為0.1-3mm，當建筑垃圾級配粉料粒徑大于3mm不利于獲得更好抗壓強度的。采用兩階段混合的方法能夠提高道路基層混合料成型后的力學強度。與一起混合相比，可以提高道路基層10%-25%左右的抗壓強度。
現有筑路技術，構筑道路基層（上、下基層、底基層）都是以級配碎石（把原生的巖石，經破碎、篩分組成級配碎石）為主體材料，再按配合比摻入石灰，粉煤灰、水泥、制成“二灰碎石”或“水泥穩(wěn)定級配碎石”，做為構筑道路基層的材料。本發(fā)明僅采用建筑垃圾粉作為道路基層混合料的主體材料，充分利用了建筑垃圾。資源化處置建筑垃圾制備得到的道路基層滿足國家標準的要求。
參考以下詳細說明更易于理解本申請的上述以及其他特征、方面和優(yōu)點。
具體實施方式
除非另有限定，本文使用的所有技術以及科學術語具有與本發(fā)明所屬領域普通技術人員通常理解的相同的含義。當存在矛盾時，以本說明書中的定義為準。
在下文中，通過實施例對本發(fā)明進行更詳細地描述，但應理解，這些實施例僅僅是例示的而非限制性的。如果沒有其它說明，所用原料都是市售的。
下面參照幾個例子詳細描述本發(fā)明。
實施例1
本實施例的道路基層混合料的制備包括以下步驟：
將建筑垃圾粉碎至不大于3mm的粒徑，建筑垃圾主要成分（質量比）：碎磚瓦65%、渣土21%、混凝土 14%；
將3重量份的水泥、97重量份的建筑垃圾加入第一混料倉中，以最佳水含量混合，并再加入2%的水混合10分鐘，得到水泥建筑垃圾混料；
將得到的水泥建筑垃圾混料與0.01-0.1重量份的土體穩(wěn)定劑在第二混料倉中混合10分鐘，得到道路基層混合料，土體穩(wěn)定劑由100重量份的水，8重量份的表面活性劑，5重量份的硼酸或硼酸鹽組成，pH值調整至8。
將道路基層混合料成型，制成直徑與高均為150mm的試件，測試道路基層混合料硬化體的水穩(wěn)定性，測試試件在20次的干濕循環(huán)（4小時常溫浸水，4小時常溫晾干）下的強度損失及重量損失。
實施例2
本實施例的道路基層混合料的制備包括以下步驟：
將建筑垃圾粉碎至不大于3mm的粒徑，建筑垃圾主要成分（質量比）：碎磚瓦51%、渣土23%、混凝土 18%、金屬廢料5%、木材3%；
將3重量份的水泥、97重量份的建筑垃圾加入第一混料倉中，以最佳水含量混合，并再加入2%的水混合10分鐘，得到水泥建筑垃圾混料；
將得到的水泥建筑垃圾混料與0.01-0.1重量份的土體穩(wěn)定劑在第二混料倉中混合10分鐘，得到道路基層混合料，土體穩(wěn)定劑由100重量份的水，8重量份的表面活性劑，5重量份的硼酸或硼酸鹽組成，pH值調整至8。
將道路基層混合料成型，制成直徑與高均為150mm的試件，測試道路基層混合料硬化體的水穩(wěn)定性，測試試件在20次的干濕循環(huán)（4小時常溫浸水，4小時常溫晾干）下的強度損失及重量損失。
實施例3
本實施例的道路基層混合料的制備包括以下步驟：
將建筑垃圾粉碎至不大于3mm的粒徑，建筑垃圾主要成分（質量比）：碎磚瓦41%、渣土12%、混凝土41%、生活有機垃圾 5%、木材1%；
將3重量份的水泥、97重量份的建筑垃圾加入第一混料倉中，以最佳水含量混合，并再加入2%的水混合10分鐘，得到水泥建筑垃圾混料；
將得到的水泥建筑垃圾混料與0.01-0.1重量份的土體穩(wěn)定劑在第二混料倉中混合10分鐘，得到道路基層混合料，土體穩(wěn)定劑由100重量份的水，8重量份的表面活性劑，5重量份的硼酸或硼酸鹽組成，pH值調整至8。
將道路基層混合料成型，制成直徑與高均為150mm的試件，測試道路基層混合料硬化體的水穩(wěn)定性，測試試件在20次的干濕循環(huán)（4小時常溫浸水，4小時常溫晾干）下的強度損失及重量損失。
實施例4
本實施例的道路基層混合料的制備包括以下步驟：
將建筑垃圾粉碎至不大于3mm的粒徑，建筑垃圾主要成分（質量比）：碎磚瓦21%、渣土33%、混凝土 33%、木材2%、陶瓷8%、金屬廢料3%；
將3重量份的水泥、97重量份的建筑垃圾加入第一混料倉中，以最佳水含量混合，并再加入2%的水混合10分鐘，得到水泥建筑垃圾混料；
將得到的水泥建筑垃圾混料與0.01-0.1重量份的土體穩(wěn)定劑在第二混料倉中混合10分鐘，得到道路基層混合料，土體穩(wěn)定劑由100重量份的水，8重量份的表面活性劑，5重量份的硼酸或硼酸鹽組成，pH值調整至8。
將道路基層混合料成型，制成直徑與高均為150mm的試件，測試道路基層混合料硬化體的水穩(wěn)定性，測試試件在20次的干濕循環(huán)（4小時常溫浸水，4小時常溫晾干）下的強度損失及重量損失。
實施例5
本實施例的道路基層混合料的制備包括以下步驟：
將建筑垃圾粉碎至不大于3mm的粒徑，建筑垃圾主要成分（質量比）：碎磚瓦30%、渣土53%、混凝土 7%、廢塑料4%、玻璃5%、金屬廢料1%；
將3重量份的水泥、97重量份的建筑垃圾加入第一混料倉中，以最佳水含量混合，并再加入2%的水混合10分鐘，得到水泥建筑垃圾混料；
將得到的水泥建筑垃圾混料與0.01-0.1重量份的土體穩(wěn)定劑在第二混料倉中混合10分鐘，得到道路基層混合料，土體穩(wěn)定劑由100重量份的水，8重量份的表面活性劑，5重量份的硼酸或硼酸鹽組成，pH值調整至8。
將道路基層混合料成型，制成直徑與高均為150mm的試件，測試道路基層混合料硬化體的水穩(wěn)定性，測試試件在20次的干濕循環(huán)（4小時常溫浸水，4小時常溫晾干）下的強度損失及重量損失。
實施例6
本實施例的道路基層混合料的制備包括以下步驟：
將建筑垃圾粉碎至不大于3mm的粒徑，建筑垃圾主要成分（質量比）：碎磚瓦26%、渣土27%、混凝土23%、玻璃5%、陶瓷8%、生活有機垃圾5%、金屬廢料1%、木材5%；
將3重量份的水泥、97重量份的建筑垃圾加入第一混料倉中，以最佳水含量混合，并再加入2%的水混合10分鐘，得到水泥建筑垃圾混料；
將得到的水泥建筑垃圾混料與0.01-0.1重量份的土體穩(wěn)定劑在第二混料倉中混合10分鐘，得到道路基層混合料，土體穩(wěn)定劑由100重量份的水，8重量份的表面活性劑，5重量份的硼酸或硼酸鹽組成，pH值調整至8。
將道路基層混合料成型，制成直徑與高均為150mm的試件，測試道路基層混合料硬化體的水穩(wěn)定性，測試試件在20次的干濕循環(huán)（4小時常溫浸水，4小時常溫晾干）下的強度損失及重量損失。
通過對比，與實施例1相同但是不使用本發(fā)明的土體穩(wěn)定劑，其強度損失達到了15.21，重量損失也達到了4.32%?？梢钥闯觯捎昧吮景l(fā)明的土體穩(wěn)定劑可以提高建筑垃圾的水穩(wěn)定性，制作成的道理基層也滿足國家相關的標準。但是在含有玻璃、金屬、生活有機垃圾的建筑垃圾方面水穩(wěn)定性稍差。
實施例7-11
實施例7-11分別與前述實施例2-6相同，不同的是在混合第二階段加入0.9重量份的硼酸改性聚乙烯醇溶液。硼酸改性聚乙烯醇溶液的制備方法：將10重量份的聚乙烯醇（聚合度20）溶于70攝氏的100重量份水中，加入1.5重量份的硼酸在70攝氏度下反應3分鐘，得到硼酸改性聚乙烯醇溶液。實施例12與實施例7相同，采用磷酸改性聚乙烯醇，加入2.4重量份的磷酸制備得到磷酸改性聚乙烯醇。
對比例1：與實施例7相同，反應時間15分鐘。
可以看出，采用本發(fā)明的硼酸改性聚乙烯醇溶液可以有效提高各種類型建筑垃圾制作而成的道路基層的水穩(wěn)定性。
以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡是根據本發(fā)明內容所做的均等變化與修飾，均涵蓋在本發(fā)明的專利范圍內。