用建筑垃圾復(fù)合鋼渣制得的道路鋪筑材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用建筑垃圾復(fù)合鋼渣的道路鋪筑材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 建筑垃圾主要指建設(shè)、施工單位或個人對各類構(gòu)筑物、建筑物等進行建設(shè)、修繕、 拆除及進行房屋裝飾過程中產(chǎn)生的泥土、廢渣、砂漿等各類廢棄物。不同類型的建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn) 生的建筑垃圾的基本組成一致，主要成分包括泥土、散落的砂漿、廢渣，瀝青混凝土碎塊、打 粧截斷剩下的鋼筋混凝土粧頭，水泥混凝土、剔鑿產(chǎn)生的磚石，各種廢金屬、木材、各類建材 產(chǎn)品的包裝材料，墻體保溫板，裝修過程產(chǎn)生的廢料和其它廢棄物。
[0003] 鋼渣是在煉鋼過程中，由金屬爐料中各元素被氧化后生成的氧化物、被侵蝕的爐 襯和補爐材料、金屬爐料帶人的雜質(zhì)如泥砂和特意加入的造渣材料，如石灰石、白云石、螢 石、鐵礦石、硅石等所形成的廢物，其中造渣材料是鋼渣的主要來源。依煉鋼工藝技術(shù)和設(shè) 備的不同，鋼渣的產(chǎn)生率有所不同，一般約為粗鋼產(chǎn)量的15%~20%。
[0004] 將鋼渣作為廢物遺棄，不僅占用大量的土地資源，還對環(huán)境造成了污染。為了適應(yīng) 鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展，近年來，各產(chǎn)鋼國都已經(jīng)將如何利用鋼渣的問題提到了重要日程上 來，并已經(jīng)取得了一些成果，。到目前為止，鋼渣綜合利用主要涉及以下領(lǐng)域：返回冶金再 用，作水泥，作筑路工程材料，作農(nóng)肥和酸性土壤改良劑，用于廢水處理等，在用于道路鋪筑 中的研宄較少。
[0005] 在另一方面，建筑垃圾與其它城市垃圾相比，具有低毒、無害、可資源化利用等特 點，隨著城市建設(shè)的迅猛發(fā)展，天然材料將日益枯竭，如果將建筑垃圾通過一定的技術(shù)進行 有效再生利用，不僅可以解決這個矛盾，還能消除垃圾對環(huán)境的危害，實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā) 展。中國對建筑垃圾循環(huán)利用的研宄比較晚，目前雖取得了一定研宄成果，但仍缺乏較系統(tǒng) 的研宄，缺少完善的再生技術(shù)的標準和規(guī)程。在中國，建設(shè)各種道路需要大量的材料，如果 能夠?qū)⒔ㄖ糜诘缆饭こ讨?，則將會產(chǎn)生極大的經(jīng)濟價值。
[0006] 同時，建筑垃圾的多樣性以及道路鋪筑材料日益嚴格的標準要求等因素，使得建 筑垃圾在道路鋪筑材料中的應(yīng)用受到諸多限制，例如建筑垃圾利用率不高，道路鋪筑材料 中建筑垃圾所占的比例較小，等等。
[0007] CN101343852A公開了一種利用廢鋼渣填筑公路路基的方法，其步驟是：（1)采用 廢鋼渣填筑路基；（2)需控制鋼渣填筑路基的填筑速率，保證路基的穩(wěn)定性；（3)鋼渣填筑 路堤應(yīng)采用振動壓路機分層碾壓，碾壓時鋼渣應(yīng)處于最佳含水量范圍內(nèi)，采用試驗路段試 驗的方法確定合適的碾壓機具，采用最大干密度和最佳含水量作為鋼渣填筑路基的壓實度 計算標準；(4)鋼渣路堤的橫斷面設(shè)計，包括路堤高度、路堤邊坡坡率、填筑層厚，頂封層、 底封層、夾層，護坡及排水系統(tǒng)。本發(fā)明方法易行，操作方便，減少了鋼渣的堆放場地和環(huán)境 污染，變廢為寶，促進了環(huán)境保護，解決了公路工程填料不足問題，成本低，其填筑出的路基 的質(zhì)量可以滿足高等級公路路基的施工要求。
[0008] CN1133269A開了一種用于道路工程及其它土建工程的膠凝材料及生產(chǎn)方法，其產(chǎn) 品主要用于要求耐磨、耐腐蝕的工程及抗干縮要求較高、水化熱較低的其它工程，其特征在 于該產(chǎn)品（水泥）是由經(jīng)預(yù)消解處理并磁選后的鋼渣與礦渣、粉煤灰、硅酸鹽熟料、含鋁硫 酸鹽及硅酸鹽礦物多種物質(zhì)粉磨混合而成的。
[0009] CN101239804A公開了一種采用建筑垃圾制造建材的方法，其對城市建筑材料依次 進行分揀、磁選、一次破碎和重力分選，將建筑垃圾分離為重物料、輕物料和礦物物料，并將 所述的礦物物料經(jīng)過二次破碎后用于制造建筑材料，所述建筑材料的原料包括：纖維物料 5-10份、礦物物料40-60份、低水水泥20-30份和其他物料0-30份，所述建筑材料的生產(chǎn) 過程為將纖維物料、礦物物料和其他物料混合均勻，再加入低水水泥混合均勻，加水攪拌成 漿，置入模具中振動成型或加壓成型，自然養(yǎng)護后形成建筑用板材產(chǎn)品。在該專利文獻中， 僅僅利用了建筑垃圾中的礦物物料，建筑垃圾總體利用率低，獲得礦物物料的步驟繁瑣，并 且在建筑材料中礦物物料的比例不高，更為重要的時，該建筑垃圾是用于制備板材產(chǎn)品，而 不是用于制備對強度、耐水性要求較高的道路鋪筑材料。
[0010] CN101348343A公開了一種利用建筑垃圾生產(chǎn)的建材及其制備方法，要解決的技術(shù) 問題是使材料配置簡單、降低成本，其采用以下技術(shù)方案：一種利用建筑垃圾生產(chǎn)的建材， 包括的重量比份數(shù)為：建筑垃圾85-97份、生石灰3-15份，所述建筑垃圾包括磚石和混凝 土，所述生石灰中的有效CaO含量多85%。該方法包括以下步驟：（1)對建筑垃圾進行初 選；（2)粉碎原材料，將建筑垃圾原材料粉碎至粒度為大于0至4mm，將CaO含量彡85 %的 生石灰磨至小于100目；（3)原材料配合，將粉碎過的建筑垃圾和生石灰細粉按重量比建筑 垃圾85-97份、生石灰3-15份混和均勻后運至消化倉，停留1-3小時；(4)成型，從消化倉 出來的材料進入攪拌機，加入總干粉用量的5-8%水拌合后，輸送至料倉，在壓磚機上壓制 成各種形狀的型材，使用的壓力為200-1500噸，加壓時間1-3秒鐘；（5)壓蒸養(yǎng)護，在溫度 為190-230°C，壓力為7-10kg的條件下養(yǎng)護6-10小時，即為建材成品。在該專利文獻中，主 要是用于制造成型建材產(chǎn)品，不能夠用作道路鋪筑材料，例如強度遠遠不夠。
[0011] W02006033561A1公開了一種分離建筑廢棄物的方法。在所述方法中，將粉碎成 預(yù)定尺寸的建筑廢棄物加入到沉淀槽的液體中，并根據(jù)比重在槽中將其分離成各種組分， 其中，所述液體具有比回收組分的比重低但比剩余組分的比重高的參考比重，從而僅使要 回收的組分通過沉淀到所述沉淀槽的底部而進行分離。根據(jù)所述方法，可以容易地將包含 在建筑廢棄物中的其它雜質(zhì)與優(yōu)質(zhì)的可重復(fù)利用的混凝料分離。具體地，對分離液體的參 考比重進行適當?shù)恼{(diào)整，從而甚至可以容易地將比水重的各種雜質(zhì)（瓦片、紅磚、瀝青混凝 土、水泥漿塊等）與可重復(fù)利用的混凝料分離。該文獻主要關(guān)注的是建筑垃圾的分選。
[0012] JP2006257681A公開了一種利用建筑垃圾制造礦物材料的方法，該方法能夠有效 減少建筑垃圾在高溫處理時產(chǎn)生的揮發(fā)性有機化合物的揮發(fā)，其通過將貝殼燃燒并粉碎產(chǎn) 生的多孔性貝殼碎料與所述材料接觸來吸附建筑垃圾高溫處理時產(chǎn)生的揮發(fā)性有機化合 物，從而使建筑垃圾的再利用更加綠色和安全。該方法成本比較高。
[0013] KR100938212B1公開了一種用于筑路的組合物，該組合物包含20-40重量％樹脂、 22-27重量％環(huán)保集料、22-27重量％再循環(huán)碎片材料、13-18重量填料、1. 5-5重量顏料和 和1. 5-3重量％常見添加劑。該組合物成本含有大量樹脂，成本比較高且不耐老化，另外由 于缺少水泥組分，至少強度嚴重不足。
[0014] 非專利文獻"建筑垃圾再生微粉利用的試驗研宄"，馬純滔等，寧夏工程技術(shù)，第8 卷第1期，2009年3月公開了建筑垃圾再生微粉的制造和使用方法，其中再生微粉的原料是 在混凝土再生骨料破碎、篩分等過程中，不可避免地會產(chǎn)生占再生骨料質(zhì)量10 %左右、粒徑 〈0. 16mm的細粉料，研磨獲得微粉的最大比表面積僅為735. 4m2/kg。
[0015] 需要一種用建筑垃圾復(fù)合鋼渣的道路鋪筑材料，使得建筑垃圾和鋼渣的利用率高 且該道路鋪筑材料的性能能夠達到目前所用道路鋪筑材料的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明人經(jīng)過深入研宄，提出了新的解決 方案，使得道路鋪筑材料的主要原料為建筑垃圾和鋼渣，并且能夠使建筑垃圾和鋼渣得到 綜合利用、制備的道路鋪筑材料性能完全可達標。本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：
[0017] 在一方面，提供了一種道路鋪筑材料，基于該道路鋪筑材料的總重量計，其包含 5-15重量％由磷渣制得的具有活性的微粉，20-40重量％鋼渣，40-60重量％從建筑垃圾中 分離制得的泥土材料，和0. 02-0. 06重量％的激發(fā)劑。
[0018] 所述由磷渣制得的具有活性的微粉的含量優(yōu)選為8-15重量％，更優(yōu)選為10-12