[发明专利]使用建筑垃圾和煤矸石制造的道路填筑材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用建筑垃圾和煤矸石制造的道路填筑材料及其制备方法。

背景技术

建筑垃圾主要指建设、施工单位或个人对各类构筑物、建筑物等进行建设、修缮、拆除及进行房屋装饰过程中产生的泥土、废渣、砂浆等各类废弃物。不同类型的建筑结构产生的建筑垃圾的基本组成一致，主要成分包括泥土、散落的砂浆、废渣，沥青混凝土碎块、打桩截断剩下的钢筋混凝土桩头，水泥混凝土、剔凿产生的砖石，各种废金属、木材、各类建材产品的包装材料，墙体保温板，装修过程产生的废料和其它废弃物。

煤矸石是在煤矿建设、煤炭开采和加工过程中排放的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色废弃岩石，是我国排放量最大的工业废渣之一，我国煤矸石产品约为原煤产量的15％-20％，导致积存约30亿吨，形成约1500座煤矸石山，目前正以年排放量约1.5亿吨的速度增长，每年新增占地面积约10万亩，我国煤矸石的利用率不高，远远低于国外水平。未利用的煤矸石的堆放侵占了大量土地和农田，对周围环境造成了极大的污染。对煤矸石污染和综合利用，越来越受到人们的重视。

目前对煤矸石的性质还缺乏深入系统的研究，煤矸石的化学成分随产地变化而有所不同，化学性能也有差异，而公路与道路建设规范要求比较高，煤矸石作为陆基填筑材料的基本性能、各项检测指标、检测方法及施工要求都没有相应的标准依据，现行规范及资料查不到所必须的数据和做法，因此其应用受到很大的限制，在公路上、尤其是高速公路上用作路基材料还没得到有效推广。煤矸石在道路工程路基填料的使用中存在着经验性和主观性，缺少系统的科学研究和理论总结。

在另一方面，建筑垃圾与其它城市垃圾相比，具有低毒、无害、可资源化利用等特点，随着城市建设的迅猛发展，天然材料将日益枯竭，如果将建筑垃圾通过一定的技术进行有效再生利用，不仅可以解决这个矛盾，还能消除垃圾对环境的危害，实现经济的可持续发展。中国对建筑垃圾循环利用的研究比较晚，目前虽取得了一定研究成果，但仍缺乏较系统的研究，缺少完善的再生技术的标准和规程。在中国，建设各种道路需要大量的材料，如果能够将建筑垃圾用于道路工程中，则将会产生极大的经济价值。

同时，建筑垃圾的多样性以及道路填筑材料日益严格的标准要求等因素，使得建筑垃圾在道路填筑材料中的应用受到诸多限制，例如建筑垃圾利用率不高，道路填筑材料中建筑垃圾所占的比例较小，等等。

CN1133269A开了一种用于道路工程及其它土建工程的胶凝材料及生产方法，其产品主要用于要求耐磨、耐腐蚀的工程及抗干缩要求较高、水化热较低的其它工程，其特征在于该产品(水泥)是由经预消解处理并磁选后的钢渣与矿渣、粉煤灰、硅酸盐熟料、含铝硫酸盐及硅酸盐矿物多种物质粉磨混合而成的。

CN101239804A公开了一种采用建筑垃圾制造建材的方法，其对城市建筑材料依次进行分拣、磁选、一次破碎和重力分选，将建筑垃圾分离为重物料、轻物料和矿物物料，并将所述的矿物物料经过二次破碎后用于制造建筑材料，所述建筑材料的原料包括：纤维物料5-10份、矿物物料40-60份、低水水泥20-30份和其他物料0-30份，所述建筑材料的生产过程为将纤维物料、矿物物料和其他物料混合均匀，再加入低水水泥混合均匀，加水搅拌成浆，置入模具中振动成型或加压成型，自然养护后形成建筑用板材产品。在该专利文献中，仅仅利用了建筑垃圾中的矿物物料，建筑垃圾总体利用率低，获得矿物物料的步骤繁琐，并且在建筑材料中矿物物料的比例不高，更为重要的时，该建筑垃圾是用于制备板材产品，而不是用于制备对强度、耐水性要求较高的道路填筑材料。