[发明专利]工程渣土替代天然砂制备的水泥砂土浆及制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种工程渣土替代天然砂制备的水泥砂土浆及其制备方法与应用。所述制备方法包括如下步骤：首先将施工现场取来的废弃工程渣土烘干磨细，筛分混合形成再生工程渣土，按一定比例与天然砂投入砂浆搅拌机中，形成砂土混合物；然后将水和水泥倒入砂浆搅拌机，投入部分砂土混合物和部分减水剂，搅拌均匀；最后投入剩余的砂土混合物和减水剂，搅拌均匀，制备所述工程渣土替代天然砂制备的水泥砂土浆。本发明提供的制备方法通过合理的材料配合比，充分利用了数量庞大的工程渣土，节约河砂资源，保护生态环境，在保证砂土浆优良工作性能和力学性能的前提下，降低了生产成本和工程渣土的处理成本，有很好的经济效益和社会效益。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术和建筑垃圾资源化利用领域，具体涉及一种工程渣土替代天然砂制备的水泥砂土浆及制备方法与应用。

背景技术

随着我国建筑产业和基础设施建设的快速发展，在基础工程、地下工程和地铁道桥等建造工程中产生了大量工程渣土。调查显示，2008至2018这10年间我国平均每年就有约2.36亿吨的工程渣土得不到合理处理而累积下来，并且以10％的速度逐年增长，其中最普遍的为花岗岩风化土。我国建筑渣土主要的处理方式是填埋、制砖和铺路基，但这些简单无序的处理方法均存在能耗污染大、经济效益低等问题，甚至会造成工程灾害，如2015年“12·20”深圳光明受纳场渣土滑动发生特别重大滑坡事故。截至2018年我国建筑渣土资源化利用率仅为5％左右，与欧美、日韩等国的90％相差甚远。如何处理与日俱增的渣土，已成为生态环境保护与社会可持续发展的重要问题。

为提高工程渣土利用率与经济效益，将其应用于建筑材料领域，国内外学者提出将工程渣土烘干磨细至微米数量级，替代部分胶凝材料掺入水泥基材料和混凝土中。但是由于磨细后的工程渣土比表面积大，易吸水膨胀，且化学成份与水泥差别较大，故存在坍落度明显损失、强度大幅下降等问题。虽然后期研究加入泡沫、膨润土和高分子聚合物等改良剂和固化剂来改善工程渣土工作性能和力学性能，但效果有限且成本较高。因此需要一种新的方法来解决现有方法利用率低、效果欠佳等问题。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种工程渣土替代天然砂制备的水泥砂土浆及其制备方法与应用。

本发明提供一种工程渣土替代天然砂制备水泥砂土浆的配方及方法，能用于解决现有工程渣土资源利用方法的替代率低、工艺复杂、耗能大和力学性能、工作性能欠佳等问题。

本发明的目的通过如下技术方案实现。

本发明提供的一种工程渣土替代天然砂制备水泥砂土浆的方法，包括以下步骤：

(1)在温度为105±5℃的电热鼓风干燥箱中将工程渣土烘干至恒重；

(2)将烘干后的工程渣土按粒径大小筛分成A、B、C三组，筛分后A组的工程渣土粒径为0-0.25mm，B组的工程渣土粒径为0.25mm-2.0mm，C组的工程渣土粒径大于2.0mm；

(3)将步骤(2)得到的C组工程渣土放入研磨仪中，旋转混合均匀后，长短叠合刀片研磨2-3次，每次研磨的时间为3-8秒；研磨过程中不停摇晃，每次研磨后需振动均匀；

(4)将研磨仪中的工程渣土倒出，分别采用筛孔边长为0.25mm与4.75mm的方孔筛对研磨后的C组工程渣土进行筛分处理，得到筛分后的工程渣土；

(5)将步骤(4)得到的筛分后的工程渣土与B组工程渣土充分混合，形成再生工程渣土；

(6)将步骤(5)得到的再生工程渣土与筛分后的天然砂混合，投入砂浆搅拌机中，搅拌，形成砂土混合物，取出按照不同取代率分别装盒备用；所述取代率为被再生工程渣土取代的天然砂质量占原先需要的天然砂总质量的百分比。