[发明专利]一种含有盾构渣土的胶凝材料和制备方法及应用

说明书

本发明属于固废处理技术领域，本发明涉及一种含有盾构渣土的胶凝材料和制备方法及应用。包括如下重量份的原料，石灰石质渣土25‑50份，黏土质渣土15‑30份或闪长岩20‑35份，铁粉1‑1.5份，电石渣30‑40份，氟化钙0.4‑0.8份，石膏2‑6份。充分利用石灰石质渣土或黏土质渣土、闪长岩，制备得到胶凝材料，使其能够再利用，解决了盾构渣土无法再利用，对环境危害大，盾构渣土再利用抗压强度低、体积安定性差的问题。

技术领域

本发明属于固废处理技术领域，具体涉及一种含有盾构渣土的胶凝材料和制备方法及应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

城市轨道交通是解决人口膨胀、交通拥堵等问题和运输供需之间矛盾的有效途径。到2020年，我国将建成轨道交通运营线路177条，运营总里程约6100公里。另外，我国共53座城市获得轨道交通规划批准，规划总里程约8600公里，预计产生盾构渣土约为4.8万亿立方，这些渣土占用大量土地，极大降低了土壤质量，造成了严重额土壤污染。破坏市容，恶化了城市环境卫生。发明人发现，大多数城市对盾构渣土堆放未制定有效合理的方案，从而产生不同程度的安全隐患。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种含有盾构渣土的胶凝材料和制备方法及应用。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

第一方面，一种含有盾构渣土的胶凝材料，包括如下重量份的原料，石灰石质渣土25-50份，黏土质渣土15-30份或闪长岩20-35份，铁粉1-1.5份，电石渣30-40份，氟化钙0.4-0.8份，石膏2-6份。

盾构渣土来源于建筑垃圾，其与普通矿渣存在本质区别，矿渣具有活性，而盾构渣土不存在活性，需要采用技术手段使其进行化学相变熔融后才能具有胶凝特性。盾构渣土产量大，来源广，目前主要是用作填充料进行回收利用或制备混凝土制品的骨料等，但盾构渣土中黏土含量较高，使用盾构渣土作为填充料或混凝土制品的骨料，会降低其强度和工作性能，因此，如何使盾构渣土成为具有高活性的材料，替代水泥用量是目前技术的难点。

铁粉作为渣土制备胶凝材料的补充材料，氟化钙能够显著降低渣土制备胶凝材料的制备温度

充分利用石灰石质渣土或黏土质渣土、闪长岩，制备得到胶凝材料，使其能够再利用，解决了盾构渣土无法再利用，对环境危害大，盾构渣土再利用抗压强度低、体积安定性差的问题。

闪长岩中灰岩和黏土，钙、硅、铝成分含量较高，利用此特点，通过高温烧制工艺，可制备高性能硅铝质胶凝材料，从而实现将盾构渣土变废为保的目的。

在本发明的一些实施方式中，包括如下重量份的原料，石灰石质渣土40-45份，黏土质渣土20-22份或闪长岩20-22份，铁粉1.3-1.4份，电石渣30-33份，氟化钙0.6-0.7份，石膏2-3份。

在本发明的一些实施方式中，石灰石质渣土中主要含有碳酸钙，碳酸钙含量为40％-50％，氧化镁含量为1％～6％。其余组分为三氧化二铁为0.1％～1％，二氧化硅含量为3％～5％，其他成分38％～55％。

在本发明的一些实施方式中，黏土质渣土中二氧化硅含量为35％-45％，三氧化二铝含量为10％-15％。

在本发明的一些实施方式中，闪长岩中二氧化硅含量为30％-40％，三氧化二铝含量为8％-13％。

在本发明的一些实施方式中，铁粉中铁含量为90％-95％。

在本发明的一些实施方式中，电石渣中氧化钙含量为70％-75％。