透水陶粒_透水混凝土
一种掺入工农(nong)业固体(ti)废弃(qi)物(wu)的(de)再(zai)生骨料(liao)(liao)透水(shui)陶(tao)粒混(hun)凝土及制备,本发明(ming)利用(yong)再(zai)生骨料(liao)(liao)、陶(tao)粒和工农(nong)业固体(ti)废弃(qi)物(wu)来(lai)制备透水(shui)混(hun)凝土,主要(yao)用(yong)于水(shui)资源(yuan)综(zong)(zong)合整治工程、透水(shui)路面(mian)工程和生态护坡工程等。废弃(qi)物(wu)综(zong)(zong)合利用(yong)率达到 80% 左右,并且这些(xie)废弃(qi)物(wu)都是可(ke)以就地取材(cai),比如(ru),再(zai)生骨料(liao)(liao)通过(guo)废弃(qi)混(hun)凝土破碎(sui)得到,陶(tao)粒可(ke)通过(guo)河底淤泥烧结(jie)或免烧得到,工农(nong)业固体(ti)废弃(qi)物(wu)经过(guo)简单无害化处理和破碎(sui)后就可(ke)利用(yong),因此,这项技术应用(yong)性(xing)比较强,未来(lai)前(qian)景可(ke)观。
本发明的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)通过以下(xia)技术(shu)方(fang)案实现(xian)的(de)(de)(de),一种掺(chan)入工农(nong)业(ye)固(gu)体(ti)(ti)废弃物的(de)(de)(de)再生骨料(liao)透水(shui)(shui)陶(tao)粒(li)混(hun)凝土(tu),其特征在于,所(suo)述混(hun)凝土(tu)配合比按照体(ti)(ti)积法进(jin)行(xing)计算,粗骨料(liao)紧密(mi)堆(dui)积孔隙(xi)率(lv)在 40% 左右(you),设计孔隙(xi)率(lv)在 15%-25% 之间(jian),水(shui)(shui)泥(ni)(ni)为(wei)普通硅酸盐(yan)水(shui)(shui)泥(ni)(ni),水(shui)(shui)泥(ni)(ni)密(mi)度在 3000kg/m3左右(you),水(shui)(shui)灰比在 0.25-0.35 之间(jian),减(jian)水(shui)(shui)剂掺(chan)量为(wei)水(shui)(shui)泥(ni)(ni)质(zhi)(zhi)量的(de)(de)(de) 1%,增强(qiang)料(liao)掺(chan)量为(wei)水(shui)(shui)泥(ni)(ni)质(zhi)(zhi)量的(de)(de)(de) 2.1%-2.5% 之间(jian),每立方(fang)各原料(liao)的(de)(de)(de)质(zhi)(zhi)量 kg/m3为(wei) :再生粗骨料(liao) 405-825、陶(tao)粒(li) 90-450、工农(nong)业(ye)固(gu)体(ti)(ti)废弃物 20-200、水(shui)(shui)泥(ni)(ni) 344-620、水(shui)(shui) 120-155、减(jian)水(shui)(shui)剂 3.4-6.2、增强(qiang)料(liao) 7.2-15.5。
所 述 的(de) 再(zai) 生 骨(gu) 料(liao) 是(shi) 废 弃 混(hun) 凝 土 破 碎 后(hou)、进 行(xing) 过(guo) 筛(shai) 水 洗 处 理,选 用 粒 径 为4.75-9.5mm、9.5-19.0mm 和 19.0-26.5mm 的(de)单粒级再(zai)生粗骨(gu)料(liao),各项性能指(zhi)标符合《混(hun)凝土用再(zai)生粗骨(gu)料(liao)》(GB/T 25177-2010)中Ⅱ类用石标准(zhun)。
所述的陶粒如下 :粘土陶粒、粉(fen)煤灰陶粒(li)、页岩陶(tao)(tao)粒(li)(li)(li)、垃圾陶(tao)(tao)粒(li)(li)(li)、煤矸石陶(tao)(tao)粒(li)(li)(li)、生物(wu)污泥陶(tao)(tao)粒(li)(li)(li)、河(he)底(di)泥陶(tao)(tao)粒(li)(li)(li)、海泥陶(tao)(tao)粒(li)(li)(li)、硅藻(zao)土陶(tao)(tao)粒(li)(li)(li)、玻璃陶(tao)(tao)粒(li)(li)(li)、珍珠岩陶(tao)(tao)粒(li)(li)(li)和(he)尾矿粉陶(tao)(tao)粒(li)(li)(li),陶(tao)(tao)粒(li)(li)(li)的成型方式包(bao)括(kuo)烧(shao)胀型、烧(shao)结性、轻(qing)烧(shao)型和(he)免(mian)烧(shao)型等,选(xuan)用粒(li)(li)(li)径为 4.75-9.5mm、9.5-19.0mm 和(he) 19.0-26.5mm 的单(dan)粒(li)(li)(li)级陶(tao)(tao)粒(li)(li)(li),各项(xiang)性能指标符(fu)合(he)《轻(qing)集料及其试验方法》(GB/T 17431.1-2010)的相关标准。
所述的(de)工农(nong)业固体废弃物如(ru)下 :
(1)工业废(fei)(fei)(fei)物(wu) ;按照属性进行(xing)分类,一般(ban)包括 :冶(ye)金废(fei)(fei)(fei)渣(zha)(zha),如(ru)高炉矿(kuang)渣(zha)(zha)、钢渣(zha)(zha)、各(ge)种(zhong)有色金属渣(zha)(zha)、铁合金渣(zha)(zha)、化铁炉渣(zha)(zha)和各(ge)种(zhong)粉尘、污泥等(deng) ;采矿(kuang)废(fei)(fei)(fei)渣(zha)(zha),如(ru)各(ge)种(zhong)废(fei)(fei)(fei)石、煤矸石和尾(wei)矿(kuang)等(deng) ;燃(ran)料废(fei)(fei)(fei)渣(zha)(zha),如(ru)煤渣(zha)(zha)、烟道(dao)灰、煤粉渣(zha)(zha)和页岩灰等(deng) ;化工废(fei)(fei)(fei)渣(zha)(zha),硫酸矿(kuang)烧渣(zha)(zha)、电石渣(zha)(zha)、碱渣(zha)(zha)、煤气(qi)炉渣(zha)(zha)、磷渣(zha)(zha)、汞(gong)渣(zha)(zha)、铬渣(zha)(zha)、盐(yan)泥、污泥、硼渣(zha)(zha)、废(fei)(fei)(fei)塑料以(yi)及橡胶(jiao)碎(sui)屑(xie)等(deng) ;其他,如(ru)玻璃废(fei)(fei)(fei)渣(zha)(zha)、陶瓷(ci)废(fei)(fei)(fei)渣(zha)(zha)、造纸废(fei)(fei)(fei)渣(zha)(zha)和建(jian)筑废(fei)(fei)(fei)材等(deng)。
(2)农(nong)业(ye)剩余物(wu)(wu)(wu) ;按(an)照属性进行分类,一般(ban)包(bao)括(kuo) :农(nong)田和果园残留物(wu)(wu)(wu),如秸秆、残株、杂草、落叶(ye)、果实外壳、藤蔓(man)、树枝和其(qi)他废(fei)物(wu)(wu)(wu)等 ;农(nong)产品加(jia)(jia)工(gong)(gong)废(fei)弃物(wu)(wu)(wu),如肉食加(jia)(jia)工(gong)(gong)废(fei)弃物(wu)(wu)(wu)、牧业(ye)加(jia)(jia)工(gong)(gong)废(fei)弃物(wu)(wu)(wu)、林业(ye)加(jia)(jia)工(gong)(gong)废(fei)弃物(wu)(wu)(wu)和渔业(ye)加(jia)(jia)工(gong)(gong)废(fei)弃物(wu)(wu)(wu)等 ;甚至有(you)机肥综(zong)合利用,适(shi)量掺入(ru)混凝(ning)土中,也可以促(cu)进水(shui)(shui)生(sheng)植物(wu)(wu)(wu)和微生(sheng)物(wu)(wu)(wu)的生(sheng)长,从而改善水(shui)(shui)质净化(hua)的效果。
(3)生活垃(la)圾(ji) ;按照属性(xing)进(jin)行分类,一(yi)般包括 :可(ke)回收垃(la)圾(ji),如(ru)纸类、金(jin)属、木材(cai)、塑料和(he)玻璃等(deng) ;厨房垃(la)圾(ji),如(ru)剩菜(cai)剩饭、骨头(tou)、菜(cai)根菜(cai)叶等(deng)食品类废物 ;其他垃(la)圾(ji),如(ru)渣(zha)土、织物和(he)橡(xiang)胶等(deng)。
所有这些工农业固体废弃物,首先要对(dui)其进(jin)行无(wu)害(hai)化处理,体积(ji)较大的(de)个体要破碎成颗(ke)粒状或纤维状,然后按粒径的(de)大小来使用,如(ru)粒径大于 4.75mm 就和再生骨(gu)料(liao)、陶粒一起(qi)作(zuo)为粗骨(gu)料(liao)掺(chan)入,如(ru)粒径小于 4.75mm,就作(zuo)为细骨(gu)料(liao)掺(chan)入。
再生骨料的紧(jin)(jin)密(mi)堆积(ji)密(mi)度(du)在(zai)(zai) 1350-1650 kg/m3之间 , 掺(chan)量在(zai)(zai) 30%-50% 之间 ;陶(tao)粒(li)的紧(jin)(jin)密(mi)堆积(ji)密(mi)度(du)在(zai)(zai) 300-900 kg/m3之间,掺(chan)量在(zai)(zai) 30%-50% 之间 ;工农业(ye)固体废弃物的的紧(jin)(jin)密(mi)堆积(ji)密(mi)度(du)在(zai)(zai) 100-1000 kg/m3之间,掺(chan)量为 20%。
配合(he)比设计(ji)完(wan)成之后(hou),就进入(ru)到一种掺入(ru)工农业(ye)固(gu)体(ti)废弃物的(de)再生(sheng)骨料(liao)透水(shui)陶(tao)粒混(hun)凝土的(de)制(zhi)备,其特征是,所述制(zhi)备步骤如下 :
(1)先将(jiang) CABR-HJ60 型双卧轴混凝土(tu)搅(jiao)拌(ban)(ban)机料(liao)仓(cang)用(yong)湿布(bu)擦拭干(gan)净,按配合比称好的(de)再生粗骨料(liao)、陶粒、工农业固体废弃物和(he)(he)水(shui)泥一起加(jia)(jia)入(ru)容器(qi)内,边搅(jiao)拌(ban)(ban)边加(jia)(jia)水(shui),30s 内加(jia)(jia)入(ru) 50%的(de)拌(ban)(ban)合用(yong)水(shui),然后加(jia)(jia)入(ru)减水(shui)剂和(he)(he)增(zeng)强(qiang)料(liao),搅(jiao)拌(ban)(ban) 30s 后逐(zhu)渐加(jia)(jia)入(ru)剩余的(de)拌(ban)(ban)合用(yong)水(shui),观察其表(biao)面色(se)泽的(de)变(bian)化,如出(chu)现(xian)金属(shu)光泽,说明此时(shi)混凝土(tu)具有较好的(de)工作性,可以(yi)下(xia)料(liao) ;
(2)混凝土成(cheng)型时,可采用(yong)插捣(dao)成(cheng)型或(huo)静压(ya)成(cheng)型,插捣(dao)成(cheng)型时利用(yong)插捣(dao)棒分两层振(zhen)(zhen)捣(dao)或(huo)插捣(dao),振(zhen)(zhen)捣(dao)面或(huo)插捣(dao)面上的(de)间距(ju)和力度均匀分布,并保持(chi)插捣(dao)棒垂(chui)直上下 ;静压(ya)成(cheng)型时,成(cheng)型压(ya)力在(zai) 1.5MPa 左(zuo)右 ;最后用(yong) ZB5 平(ping)板振(zhen)(zhen)动(dong)抹(mo)光(guang)机将表(biao)(biao)面抹(mo)平(ping),覆(fu)膜养(yang)护 ;在(zai)制备之(zhi)前需要测定再生骨(gu)料和工农业固体(ti)废弃(qi)物各自(zi)的(de)吸水率,在(zai)拌合(he)用(yong)水中考虑(lv)附加吸水这一因(yin)素(su),由(you)于(yu)陶(tao)粒孔隙(xi)较多(duo),吸水性较大,在(zai)制备之(zhi)前先将陶(tao)粒放在(zai)水中浸泡(pao)24h,使其(qi)吸水饱和,然后摊铺(pu)风干(gan)表(biao)(biao)面自(zi)由(you)水。
本发明由于其质(zhi)量较(jiao)轻,透水(shui)性好(hao),绿色环保以(yi)及具有(you)过滤净化(hua)水(shui)质(zhi)等功能,经检测,本发明抗(kang)(kang)压(ya)强度 5-20MPa ,抗(kang)(kang)折强度 0.5-2MPa,有(you)效孔隙率 10%-30%,透水(shui)系(xi)数0.5-5mm/s,可(ke)以(yi)广泛应用(yong)于园林轻载路面、人(ren)行(xing)(xing)道(dao)、停车场、生(sheng)(sheng)态护坡(po)、屋顶绿化(hua)以(yi)及河塘沟渠护砌的水(shui)质(zhi)净化(hua)等实际(ji)工程(cheng)。在国家(jia)“节能减排”和(he)“再(zai)生(sheng)(sheng)利(li)用(yong)”等政(zheng)策的引领下,该产品(pin)从(cong)市场推广方面来讲具有(you)很大的优势。依(yi)托“十(shi)二五”国家(jia)科技支(zhi)撑计(ji)划,利(li)用(yong)太湖(hu)底泥(ni)生(sheng)(sheng)产粒,然后(hou)制备这种(zhong)生(sheng)(sheng)态混凝(ning)土(tu)应用(yong)于水(shui)资源的综(zong)合整治工程(cheng),原材料成本较(jiao)低(di),国家(jia)也给(ji)予相(xiang)应税款减免政(zheng)策,经济(ji)效益(yi)良好(hao)。一旦该产品(pin)形(xing)成产业(ye)化(hua),有(you)点及面进(jin)行(xing)(xing)示范,我(wo)们(men)的环境将会(hui)有(you)显著的改善,河水(shui)变(bian)(bian)干净了,垃圾(ji)变(bian)(bian)少(shao)了,空气变(bian)(bian)清(qing)新了,道(dao)路变(bian)(bian)舒适了,噪声(sheng)变(bian)(bian)少(shao)了,那么我(wo)们(men)的心情也会(hui)变(bian)(bian)得(de)愉悦起来,让(rang)经济(ji)效益(yi)和(he)社(she)会(hui)效益(yi)达到一种(zhong)共赢。
本发明操(cao)作方便,该透(tou)水混凝土(tu)在保证其力(li)学性能(neng)、透(tou)水性能(neng)和耐久(jiu)性能(neng)的(de)基础之上(shang),最大程度(du)利(li)用了(le)废(fei)弃(qi)物,并且具有净(jing)化水质的(de)功能(neng)。