本發(fā)明涉及一種利用工程渣土制備輕質(zhì)陶粒的方法。
背景技術(shù)：
伴隨國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市中各種垃圾也在快速的增長，工程渣土作為城市垃圾中的一部分，達(dá)到垃圾總量的30％-40％。目前渣土處置方式僅僅是簡單的填埋和丟棄，不經(jīng)任何處理運(yùn)送到郊外和鄉(xiāng)村，或者直接堆放到離建筑工地稍遠(yuǎn)的地方，不僅占用了大量的土地資源，而且污染環(huán)境，浪費(fèi)運(yùn)輸資源。
如何改變工程渣土的傳統(tǒng)處理方式，是當(dāng)前眾多科研院所研究的課題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
天津市地鐵軌道渣土面臨著同樣的問題。為了促進(jìn)該項(xiàng)工程渣土的綜合利用，將該工程長期以來作為垃圾處理的渣土變?yōu)橐环N資源，發(fā)明人在經(jīng)過大量試驗(yàn)及應(yīng)用研究后，成功將該工程渣土制備成了性能符合國家標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)良建材--渣土基陶粒；本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)推動(dòng)了輕集料的發(fā)展。
本發(fā)明的目的是提供一種利用地鐵軌道渣土制備輕質(zhì)陶粒的方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明技術(shù)方案包括步驟：
1)取地鐵軌道渣土用球磨機(jī)干磨30分鐘，干磨后的渣土過100目篩，將過篩后的渣土密封保存；
2)取過篩后的渣土和粉煤灰，按渣土：粉煤灰＝50％～85％：15％～50％的質(zhì)量百分比均勻混合，以水固比為15％-30％加水?dāng)嚢杌旌?，制成混合泥漿；
3)采用造粒機(jī)將混合泥漿造粒成球，料球過方孔篩，選取料球粒徑為15-25mm和10-15mm，放入105℃的恒溫鼓風(fēng)干燥箱中恒溫干燥4小時(shí)以上；
4)將烘干的料球平鋪在陶瓷纖維板上，并置于硅鉬棒箱式電阻爐內(nèi)，以8-10℃/分的加熱速度自室溫升至500℃，并預(yù)熱20分，然后以8～10℃/分的加熱速度升溫至1160-1250℃，焙燒15分，燒結(jié)后的陶粒放置于通風(fēng)廚中自然冷卻至室溫并過篩，即得。
步驟1)中的地鐵軌道渣土為天津市地鐵線路渣土堆積場現(xiàn)場經(jīng)自然風(fēng)干后渣土。
為了獲得較好效果，步驟2)中的水固比隨粉煤灰摻量的增加而增大，但不超過30％；
步驟3)中所用的方孔篩邊長可以為：9.5mm，16mm或26.5mm。
本發(fā)明制備的陶粒，屬于一種人造輕集料，為一種外部具有堅(jiān)硬外殼，表面有一層隔水保氣的釉層，內(nèi)部具有封閉式、細(xì)密蜂窩狀、微孔結(jié)構(gòu)的多孔陶質(zhì)粒狀物；本陶粒具有堆積密度低、強(qiáng)度高、保溫隔熱性能好、內(nèi)部空隙率高等特點(diǎn)，可以取代天然砂石配制輕集料混凝土或者作為水處理填料。
本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：
1)實(shí)現(xiàn)了固體廢棄物的循環(huán)再利用。本發(fā)明的主要原材料取自天津市地鐵線路渣土堆積場現(xiàn)場，解決了天津地鐵渣土長期堆放占用土地資源，造成城市污染等環(huán)保問題的同時(shí)變廢為寶使其成為良好建材。
2)由于本發(fā)明產(chǎn)品的原料為廢料，生產(chǎn)成本較低。
3)本方法制備的渣土基陶粒輕質(zhì)且高強(qiáng)，可為輕質(zhì)高強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)和建筑保溫材料提供性能良好的支撐劑。
4)工藝簡單，可操作性高，能耗低，有利于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式：
實(shí)施例1：
取自然風(fēng)干狀態(tài)下的天津地鐵軌道渣土經(jīng)球磨機(jī)干磨30分鐘，干磨后的渣土過100目篩；按渣土：粉煤灰＝75％：25％的質(zhì)量百分比取渣土和粉煤灰，均勻混合，得混合料；加水?dāng)嚢柚瞥苫旌夏酀{，水固比為15％；將混合泥漿用造粒機(jī)造粒成球，料球過方孔篩,選取粒徑為15-25mm和10-15mm的料球，放入105℃的恒溫鼓風(fēng)干燥箱中恒溫干燥4小時(shí)以上。
在陶瓷纖維板板面上預(yù)先鋪設(shè)3-5mm后的石英砂顆粒，而后將烘干的料球平鋪在陶瓷纖維板上，并置于硅鉬棒箱式電阻爐內(nèi)，以8-10℃/min的加熱速度自室溫升至500℃，并預(yù)熱20min，然后以8-10℃/min的加熱速度升溫至1190-1200℃，焙燒15min，燒結(jié)后的陶粒放置于通風(fēng)廚中自然冷卻至室溫并過篩，即得到輕質(zhì)渣土基陶粒。
本渣土基陶粒測試的性能：粒徑為15-25mm，堆積密度可以達(dá)到752kg/m3，筒壓強(qiáng)度為4.56MPa；粒徑為10-15mm，堆積密度可以達(dá)到722kg/m3，筒壓強(qiáng)度為5.22MPa。
實(shí)施例2：
取自然風(fēng)干狀態(tài)下的天津地鐵軌道渣土經(jīng)球磨機(jī)干磨30分鐘，干磨后的渣土過100目篩；按渣土：粉煤灰＝70％：30％的質(zhì)量百分比取渣土和粉煤灰，均勻混合，得混合料；加水?dāng)嚢柚瞥苫旌夏酀{，水固比為20％；將混合泥漿用造粒機(jī)造粒成球，料球過方孔篩,選取粒徑為15-25mm和10-15mm的料球，放入105℃的恒溫鼓風(fēng)干燥箱中恒溫干燥4小時(shí)以上。
在陶瓷纖維板板面上預(yù)先鋪設(shè)3-5mm后的石英砂顆粒，而后將烘干的料球平鋪在陶瓷纖維板上，并置于硅鉬棒箱式電阻爐內(nèi)，以8-10℃/min的加熱速度自室溫升至500℃，并預(yù)熱20min，然后以8-10℃/min的加熱速度升溫至1200-1210℃，焙燒15min，燒結(jié)后的陶粒放置于通風(fēng)廚中自然冷卻至室溫，并過篩，即得。
本渣土基陶粒測試的性能：粒徑為15-25mm，堆積密度可以達(dá)到656kg/m3，筒壓強(qiáng)度為4.25MPa。
實(shí)施例3：
取自然風(fēng)干狀態(tài)下的天津地鐵軌道渣土經(jīng)球磨機(jī)干磨30分鐘，干磨后的渣土過100目篩；按渣土：粉煤灰＝60％：40％的質(zhì)量百分比取渣土和粉煤灰，均勻混合，得混合料；加水?dāng)嚢柚瞥苫旌夏酀{，水固比為25％；將混合泥漿用造粒機(jī)造粒成球，料球過方孔篩,選取粒徑為15-25mm和10-15mm的料球，放入105℃的恒溫鼓風(fēng)干燥箱中恒溫干燥4小時(shí)以上。
在陶瓷纖維板板面上預(yù)先鋪設(shè)3-5mm后的石英砂顆粒，而后將烘干的料球
平鋪在陶瓷纖維板上，并置于硅鉬棒箱式電阻爐內(nèi)，以8-10℃/min的加熱速度自室溫升至500℃，并預(yù)熱20min，然后以8-10℃/min的加熱速度升溫至1230-1240℃，焙燒15min，燒結(jié)后的陶粒放置于通風(fēng)廚中自然冷卻至室溫，并過篩，即得。
本渣土基陶粒測試的性能：粒徑為15-25mm，堆積密度可以達(dá)到555kg/m3，筒壓強(qiáng)度為2.83MPa；粒徑為10-15mm，堆積密度可以達(dá)到657kg/m3，筒壓強(qiáng)度為4.94MPa。
實(shí)施例4：
取自然風(fēng)干狀態(tài)下的天津地鐵軌道渣土經(jīng)球磨機(jī)干磨30分鐘，干磨后的渣土過100目篩；按渣土：粉煤灰＝55％：45％的質(zhì)量百分比取渣土和粉煤灰，均勻混合，得混合料；加水?dāng)嚢柚瞥苫旌夏酀{，水固比為30％；將混合泥漿用造粒機(jī)造粒成球，料球過方孔篩,選取粒徑為10-15mm的料球，放入105℃的恒溫鼓風(fēng)干燥箱中恒溫干燥4小時(shí)以上。
在陶瓷纖維板板面上預(yù)先鋪設(shè)3-5mm后的石英砂顆粒，而后將烘干的料球平鋪在陶瓷纖維板上，并置于硅鉬棒箱式電阻爐內(nèi)，以8-10℃/min的加熱速度自室溫升至500℃，并預(yù)熱20min，然后以8-10℃/min的加熱速度升溫至1240-1250℃，焙燒15min，燒結(jié)后的陶粒放置于通風(fēng)廚中自然冷卻至室溫并過篩，即得。
本渣土基陶粒測試的性能：粒徑為10-15mm，堆積密度可以達(dá)到579kg/m3，筒壓強(qiáng)度為3.23MPa。