本發(fā)明涉及廢棄泥渣處理，特別是一種電力電網建造現(xiàn)場廢棄泥渣制備預制塊的方法。

背景技術：

1、在電力電網建造現(xiàn)場，廢棄泥渣的產生是一個普遍且難以避免的問題。這些泥渣通常含水率較高，處理起來既困難又昂貴。傳統(tǒng)的處理方法，如外運或堆場處理，不僅占用了大量的土地資源，還可能引發(fā)環(huán)境污染風險。因此，如何有效地處理和利用這些廢棄泥渣，一直是電力行業(yè)面臨的重要技術問題。

2、現(xiàn)有的一些工藝方法嘗試通過添加大量固化劑和多種全新的原材料進行處理，雖然能達到固化預制塊的目的，但這些方法往往存在工藝復雜和成本高昂的問題，而且現(xiàn)有的工藝中缺乏有效的增強材料，導致預制塊的強度和耐久性受限，造成產品的質量不穩(wěn)定。中國專利申請cn202310055655.8公開了一種利用電力電網工程建設中廢棄泥漿渣制備的填料磚，該方案通過將廢棄泥漿渣進行粉碎、脫水預處理，并與水泥粉、凹凸棒土等混合均勻后制備成填料磚，實現(xiàn)了廢棄泥漿渣的資源化利用，減少了環(huán)境污染，但預處理過程較為復雜，且對原料的含水率有嚴格要求，增加了整體工藝的操作成本。中國專利申請cn202311672229.5公開了一種電力電網建設中廢棄泥漿渣處理的多功能一體機及方法，通過多功能一體機對廢棄泥漿渣進行粉碎、脫水等預處理，將處理后的泥漿渣與其他材料混合，制備成所需的建筑材料或填料，這種方法雖然集成了一體化的處理設備，但整個處理過程操作較復雜。中國專利申請cn202110729440.0公開了一種電網建設廢棄泥漿或渣一體化處理及填料利用方法，該方法主要通過脫水、養(yǎng)護和填筑等步驟將廢棄泥漿或渣轉化為工程填料，但這種方法存在工藝復雜、成本較高的問題，并且土工泥袋在土壤中的降解難題也可能對環(huán)境造成影響。因此，如何克服現(xiàn)有技術所存在的不足已成為當今廢棄泥渣處理技術領域中亟待解決的重點難題之一。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種電力電網建造現(xiàn)場廢棄泥渣制備預制塊的方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種電力電網建造現(xiàn)場廢棄泥渣制備預制塊的方法，包括如下步驟：

3、步驟一、泥渣預處理：取電力電網建造現(xiàn)場產生的廢棄泥渣進行分類，去除大于5cm的大塊雜質，然后使用帶式壓濾機進行脫水，直至泥渣的含水率降至25％；

4、步驟二、按照以下比例準備配料：廢棄泥渣50-60份、粉煤灰20-30份、礦渣粉12-25份，水泥5-10份、乳膠粉2-5份、聚丙烯纖維1-2.5份、納米二氧化硅0.5-1份、緩蝕劑0.3-0.5份；其中，廢棄泥渣為主原料，粉煤灰和礦渣粉為增強材料；

5、配料混合：首先將廢棄泥渣、粉煤灰和礦渣粉加入攪拌機中攪拌5分鐘，粉煤灰和礦渣粉中含有硅酸鹽和鋁硅酸鹽，在水的存在下開始部分溶解，釋放出硅酸鹽和鋁酸鹽離子，之后加入水泥攪拌15分鐘，水泥中的硅酸三鈣、硅酸二鈣和鋁酸三鈣與水發(fā)生水化反應，生成凝膠狀物質水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣，隨著凝膠狀物質逐漸硬化，形成預制塊的基料；接著加入乳膠粉和聚丙烯纖維攪拌10分鐘，隨著乳膠粉在水中溶解和分散，乳膠粉中高分子鏈與水化產物和未水化的水泥顆粒相互作用，改善混合料的粘結性；聚丙烯纖維在混合料中起到增強和增韌的作用，通過物理方式影響整體結構；最后加入納米二氧化硅和緩蝕劑繼續(xù)攪拌10分鐘，納米二氧化硅具有高比表面積和高活性，其與水泥水化產物形成化學鍵合，填充微觀孔隙，提高混合料的密實性和強度，緩蝕劑用于抑制金屬腐蝕和微生物生長，形成保護性的化學環(huán)境；在加入所有的配料后，使用超聲波振蕩器對混合料進行20分鐘的超聲波處理，超聲波產生的能量用于促進各配料之間的化學反應，以提高混合料的均勻性和反應活性，最終得到攪拌均勻的混合料；

6、步驟三、壓制成型：將攪拌均勻的混合料放入尺寸為300mm?x?150mm?x75mm的預制塊模具中，使用機械壓制機在20mpa的壓力下壓制30秒，制成預制塊；

7、步驟四、固化與養(yǎng)護：對成型后的預制塊進行固化和養(yǎng)護處理；

8、步驟五、養(yǎng)護完成后，對預制塊進行質量檢測，檢測指標包括抗壓強度≥20mpa、抗折強度≥3mpa和吸水率≤10％。

9、所述步驟四中的固化與養(yǎng)護過程包括初步固化與養(yǎng)護兩個階段：初步固化是在常溫下靜置24小時，養(yǎng)護是在控制溫度20-25℃和濕度60％-70％的條件下進行，養(yǎng)護時間為7天。

10、所述步驟一使用的帶式壓濾機設有自動調節(jié)功能，用于根據(jù)廢棄泥渣的濕度和粘度自動調整壓濾速度和壓力，以使脫水后泥渣的含水率穩(wěn)定降至25％。

11、所述步驟二中水泥配料采用po42.5級水泥。

12、所述步驟三采用振動壓制成型技術，具體包括：在將攪拌均勻的混合料放入預制塊模具后，首先使用低頻高振幅的振動使混合料在模具內均勻分布并排除其中的氣泡；隨后，在機械壓制機施加壓力的同時，輔以高頻低振幅的振動，以促進混合料顆粒間的緊密排列和更好的結合。

13、所述步驟四采用溫濕度自動控制系統(tǒng)進行固化與養(yǎng)護，該系統(tǒng)用于實時監(jiān)測并自動調節(jié)養(yǎng)護環(huán)境的溫度和濕度。

14、本發(fā)明的實現(xiàn)原理：在配料混合步驟中，按照特定比例準備各種配料，包括廢棄泥渣、粉煤灰、礦渣粉、水泥、乳膠粉、聚丙烯纖維、納米二氧化硅和緩蝕劑，這些配料在攪拌機中依次加入并充分混合?；旌线^程中，各配料之間將發(fā)生一系列物理和化學反應。例如，粉煤灰和礦渣粉中的硅酸鹽和鋁硅酸鹽在水的作用下開始溶解，釋放出離子；水泥中的化合物與水發(fā)生水化反應，生成凝膠狀物質；乳膠粉和聚丙烯纖維的加入改善了混合料的粘結性和整體結構；納米二氧化硅填充微觀孔隙，提高密實性和強度；緩蝕劑則形成保護性的化學環(huán)境。最后，利用超聲波振蕩器促進配料間的化學反應，提高混合料的均勻性和反應活性。

15、添加粉煤灰和礦渣粉作為增強材料，顯著提升預制塊的抗壓強度和抗折強度。粉煤灰是燃煤電廠排放的細小顆粒，主要由硅酸鹽、鋁硅酸鹽和未燃燒的碳組成。當粉煤灰被添加到水泥基材料中，其中的硅酸鹽和鋁硅酸鹽成分會在水的存在下開始溶解，釋放出硅酸鹽和鋁酸鹽離子，這些離子能夠與水泥水化產物中的鈣離子反應，形成額外的水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣凝膠，從而增強了水泥基體的結構。此外，粉煤灰中的未燃燒碳顆?？梢蕴畛渌嗷w中的微觀孔隙，提高材料的密實性，進而提升其強度。礦渣粉是煉鐵過程中產生的高爐礦渣經研磨后得到的細粉末，主要由硅酸鹽和鋁硅酸鹽礦物組成。礦渣粉的加入可以顯著提高水泥基材料的后期強度。當?shù)V渣粉與水泥混合后，其硅酸鹽和鋁硅酸鹽成分會與水泥中的氫氧化鈣反應，形成更加穩(wěn)定的水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣凝膠，這些凝膠的形成不僅消耗了水泥水化產生的氫氧化鈣，而且生成了更多、更穩(wěn)定的凝膠，從而顯著提高了材料的抗壓強度和抗折強度。

16、此外，粉煤灰和礦渣粉的細顆粒效應也有助于提高預制塊的強度，這些細顆?？梢愿玫靥畛渌嗷w中的孔隙，減少材料內部的缺陷，使結構更加致密。同時，它們還可以作為成核位點，促進水泥水化產物的形成和生長，從而進一步提高材料的力學性能。

17、本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比其有益效果是：本發(fā)明利用電力電網建造現(xiàn)場產生的廢棄泥渣作為主要原料，實現(xiàn)了廢物的有效再利用，減少了廢物對環(huán)境的污染；通過創(chuàng)造性地添加粉煤灰和礦渣粉作為增強材料，顯著提升了預制塊的抗壓強度和抗折強度；這兩種材料在預制塊中起到了重要的增強作用，使得預制塊在使用過程中具有更高的承載能力和耐久性；本發(fā)明通過合理的配料比例和優(yōu)化的制備工藝，簡化了傳統(tǒng)預制塊生產的復雜流程。同時，由于大量使用了粉煤灰和礦渣粉等低成本原材料，有效降低了生產成本，提高了經濟效益。