本技術(shù)涉及建筑垃圾及工業(yè)固廢資源化利用，具體涉及一種流態(tài)固化渣土及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、隨著城鎮(zhèn)化以及舊城區(qū)大規(guī)模改造，作為建筑垃圾之一的建筑渣土產(chǎn)生量也越來越高。建筑渣土目前資源化利用率偏低，對其的處置方式主要堆放、填坑等，存在較大的環(huán)境和安全隱患。如何合理資源化利用建筑渣土成為社會關(guān)注的一個焦點，是解決建筑渣土處置問題的關(guān)鍵所在。

2、傳統(tǒng)地基回填方式主要采用水泥土、二灰土等材料進行分層碾壓、夯實，施工復(fù)雜、費人費時且環(huán)境、經(jīng)濟成本高，而且對施工操作面有較高要求。如遇到回填深度大的狹窄、異形基槽、基坑，以及支護結(jié)構(gòu)或管道線路復(fù)雜等工況時，回填質(zhì)量、安全、經(jīng)濟和環(huán)境成本更難控制。使用流態(tài)固化土進行上述回填是一種方便、可行的技術(shù)途徑。就地就近利用工程棄土，加入固化劑與水，無需振搗，可達到泵送甚至是自流平要求，經(jīng)養(yǎng)護后，具有一定強度與水穩(wěn)定性，滿足地基回填的需求，也可用作道路基層材料，尤其適用于狹窄基槽回填，管線鋪埋。

3、采用建筑渣土作為回填土體，既處置了建筑渣土，也避免了淤泥天然含水率過高或不良地質(zhì)土雜質(zhì)含量大的問題。目前常用的無機固化劑是水泥和石灰，它們的生產(chǎn)會產(chǎn)生大量co2和細微粉塵，環(huán)境成本高，與低碳環(huán)保的理念相悖。有機固化劑和離子固化劑強度形成快，但制備成本高，且后期力學(xué)性能有劣化趨勢。利用富含鋁硅酸鹽的一般工業(yè)固廢作為固化劑，在堿性環(huán)境中，會產(chǎn)生水化硅酸鈣(c-s-h)、水化鋁酸鈣(c-a-h)等凝膠促進強度的產(chǎn)生，有一定的理論可行性，成本低廉且符合低碳環(huán)保的理念。

4、公告號為cn115403352b的中國發(fā)明專利公開了一種利用建筑渣土制備流態(tài)固化土的方法。該流態(tài)固化土組分包括建筑渣土和外加劑，所用外加劑組分包括，按重量計，粉煤灰25～35?%、礦渣25～30?%、生石灰5～15?%、煅燒高嶺土10～20?%、硅酸鈉2～5?%、硫酸鈉1～3?%、聚醚有機硅消泡劑1～2?%；建筑渣土、外加劑和水的比例為35:10:55。該流態(tài)固化土用固化劑原料種類繁多且用量大。其中用硅酸鈉、硫酸鈉作為堿激發(fā)劑，成本較高，且生石灰、煅燒高嶺土在生產(chǎn)時會產(chǎn)生大量co2和細微粉塵，污染環(huán)境。

5、本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，對固化劑的組成和用量進行嚴格的篩選，大大減少了在制備過程中對于環(huán)境的污染，節(jié)約了能源和成本。對分散劑的種類進行篩選，有助于渣土顆粒和固化劑的均勻分布，確保固化土的微觀結(jié)構(gòu)均勻，從而提高固化土的整體性能。同時使用制備工藝簡單、方便，所制得的流態(tài)固化渣土，其流動性高、粘度適中、泌水率低，滿足泵送甚至是自流平要求；濕密度大、力學(xué)性能和水穩(wěn)性優(yōu)良：凝結(jié)時間短，提高施工效率。同時，節(jié)省施工成本，對環(huán)境污染小，解決了土壤回填面臨的狹窄基槽和管線鋪設(shè)等問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為提高建筑渣土的資源化利用，同時解決現(xiàn)有狹窄基槽回填的技術(shù)復(fù)雜性及質(zhì)量問題，本技術(shù)的目的在于提供一種流態(tài)固化渣土，用建筑垃圾破碎后的建筑渣土作為基材，用電石渣、粉煤灰和礦粉三種工業(yè)固廢固化劑。電石渣主要成份為ca(oh)2，可以提供堿性環(huán)境，礦渣、粉煤灰含有大量氧化硅(sio2)、氧化鈣(cao)和氧化鋁(al2o3)，在堿性環(huán)境下能發(fā)生火山灰反應(yīng)，生成c-(a)-s-h凝膠固結(jié)土體顆粒，填充并密實孔隙，改善固化渣土的力學(xué)性能。在制備得到性能優(yōu)異的流態(tài)固化渣土的同時，解決了目前建筑渣土產(chǎn)量大、污染環(huán)境和工程安全等問題，又合理再利用了電石渣、礦渣和粉煤灰三種工業(yè)固廢。

2、篩選了適宜的分散劑，有助于渣土顆粒和固化劑的均勻分布，確保固化土的微觀結(jié)構(gòu)均勻，從而提高固化土的整體性能。

3、本技術(shù)采用的技術(shù)方案如下：

4、一種流態(tài)固化渣土，其組成包括：建筑渣土、固化劑、分散劑和水；

5、上述建筑渣土，按重量份計，建筑渣土材料用量為100份。

6、所述建筑渣土是指拆除的磚混結(jié)構(gòu)破碎篩分后的篩下物，在自然風(fēng)干狀態(tài)下，最大粒徑為4.75?mm，且有機質(zhì)含量不超過5?%。

7、上述固化劑使用一般工業(yè)固廢，包括：電石渣粉、礦粉和粉煤灰；

8、上述分散劑為硅酸鈉粉末和稻殼灰，且二者的分數(shù)分別為：硅酸鈉粉末2～3，稻殼灰6～7份。

9、其中，硅酸鈉粉末中的氧化硅（sio2）和氧化鈉（na2o）的比例通常用模數(shù)（m）來表示，模數(shù)是二氧化硅與氧化鈉的摩爾比，本發(fā)明選用模數(shù)為2.80的硅酸鈉粉末，也即硅酸鈉粉末中每摩爾的氧化鈉對應(yīng)有2.80摩爾的二氧化硅。

10、進一步的，按重量份記，所述電石渣粉2～4份、礦粉4～10份和粉煤灰2～8份，所述的電石渣粉為電石渣磨細后的產(chǎn)物，標準篩目數(shù)為400～600目；所述的礦粉為s95級粒化高爐礦渣;所述的粉煤灰為ⅱ級灰。其中，硅酸鈉粉末、稻殼灰過粗篩網(wǎng)，成粉末狀即可。

11、上述水，按重量份計，用水量為36～42份。

12、本技術(shù)提供一種流態(tài)固化渣土，其特征在于，其通過如下組分的原材料配備而成：建筑渣土100份，電石渣粉2～4份，礦粉4～10份，粉煤灰2～8份，硅酸鈉粉末2～3份，稻殼灰6～7份，水36～42份。

13、進一步的，所述的電石渣粉為電石渣磨細后的產(chǎn)物，標準篩目數(shù)為400～600目；所述的礦粉為s95級粒化高爐礦渣；所述的粉煤灰為ⅱ級灰。硅酸鈉粉末、稻殼灰過粗篩網(wǎng)，成粉末狀即可。

14、本技術(shù)還提供了一種流態(tài)固化渣土的制備方法：其包含如下過程：稱取電石渣粉、礦粉、粉煤灰、建筑渣土、硅酸鈉粉末、稻殼灰和水，備用；將電石渣粉、礦粉、粉煤灰、硅酸鈉粉末、稻殼灰放入攪拌機攪拌均勻得到混合物a；將建筑渣土與混合物a共同放入攪拌機中，并加入所需水總質(zhì)量的80?%，攪拌180s得到混合物b；向混合物b中加入剩余的20%水，攪拌120?s，即得到拌和好的流態(tài)固化渣土。

15、所述攪拌過程中，攪拌速率為150-200?r/min。

16、制備得到的流態(tài)固化渣土，其特征在于，流態(tài)固化渣土濕密度為1760～1910?kg/m3，流動度為181～220?mm，粘度為2900～3800?mpa·s，泌水率為1.8～2.7?%，初凝、終凝時間分別為5.5～9?h、9.5～14?h，28d抗壓強度為6.3～8.5?mpa，水穩(wěn)系數(shù)為0.86～0.94。

17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)的有益效果為：

18、1)?本技術(shù)使用流態(tài)固化渣土進行回填是一種方便、可行的技術(shù)途徑。其就地就近利用建筑渣土，加入固化劑與水，無需振搗，可達到泵送甚至是自流平要求，經(jīng)養(yǎng)護后，具有一定強度與水穩(wěn)定性，滿足地基回填的基本需求，也可用作道路基層材料，尤其適用于狹窄基槽回填，管線鋪埋。

19、2)?本技術(shù)用于流態(tài)固化渣土的基材選用建筑渣土，其為拆除的磚混結(jié)構(gòu)破碎篩分后的篩下物；用建筑渣土作為基材制備流態(tài)固化渣土，既處置了建筑渣土，也避免了淤泥天然含水率過高或不良地質(zhì)土雜質(zhì)含量大的問題。

20、3)?本技術(shù)用于流態(tài)固化渣土的固化劑，選用電石渣粉、礦粉和粉煤灰三種一般工業(yè)固廢，電石渣主要成份為ca(oh)2，可以提供堿性環(huán)境，礦渣、粉煤灰含有大量氧化硅(sio2)、氧化鈣(cao)和氧化鋁(al2o3)，在堿性環(huán)境下能發(fā)生火山灰反應(yīng)，生成c-(a)-s-h凝膠固結(jié)土體顆粒，填充并密實孔隙，改善流態(tài)固化渣土的力學(xué)性能。

21、4)?本技術(shù)有效利用了建筑渣土，有效緩解由建筑渣土堆放引起的環(huán)境污染和工程安全問題。用一般工業(yè)固廢作為固化劑，和水泥、石灰等無機固化劑相比，減少了生產(chǎn)過程中的co2和細微粉塵的排放，符合低碳環(huán)保理念。和有機、離子固化劑相比，一般工業(yè)固廢固化的建筑渣土性能更加穩(wěn)定。并且，建筑渣土和一般工業(yè)固廢的再利用也能節(jié)省經(jīng)濟成本。

22、5）本技術(shù)對分散劑的種類進行篩選，篩選得到的分散劑，有助于渣土顆粒和固化劑的均勻分布，確保固化土的微觀結(jié)構(gòu)均勻，從而提高固化土的整體性能。