一种防止原状盾构渣土免烧制品干燥开裂的方法技术

本发明专利技术公开了一种防止原状盾构渣土免烧制品干燥开裂的方法。该方法通过在原状盾构渣土免烧制品中添加稻壳粉，防止采用高含水率原状盾构渣土制备的免烧制品干燥开裂。该稻壳粉的目数为40目‑800目，其在原状盾构渣土免烧制品中的掺量为0‑6.0％。具体方法是先将稻壳粉在热水中浸泡，然后加入原状盾构渣土浆料中搅拌均匀，最后将脱模后的制品在室温空气(相对湿度＞45％)中养护至标准龄期。本发明专利技术使得原状盾构渣土免烧制品在保持一定强度的前提下防止其干燥开裂，且稻壳来源丰富、易磨易获取，成本可控。

【技术实现步骤摘要】
一种防止原状盾构渣土免烧制品干燥开裂的方法
本专利技术涉及一种防止原状盾构渣土免烧制品干燥开裂的方法，尤其是涉及一种外加稻壳粉防止高含水率原状盾构渣土免烧制品干燥开裂的方法。
技术介绍
目前，我国地铁发展迅速，建设规模大、速度快。其中，盾构法以其安全、高效、地层适应性强等优点被行业公认为较优的区间隧道施工方法，这就必然产生巨量盾构渣土。受盾构区间原始地层水文地质条件和施工工艺等因素的影响，盾构掘进下来的渣土一般为土层或各种风化程度的岩层、部分砂卵石，以及少量的泡沫剂和高分子聚合物等，成分比较复杂，使得原状盾构渣土的表观密度、含水率、孔隙比、颗粒级配、渗透系数以及矿物成分等差异较大，进而导致脱水与筛分极其困难。如若将含水原状盾构渣土不脱水直接固化用作免烧建材，通过“以废治废”实现“变废为宝”，将极大的降低渣土的前端处理成本，并提高其后端产品附加值。现有技术中，一般是针对渣土干物料，经振动加压或挤压成型制备免烧制品，可以很好的贴合压实。但盾构渣土由碎石、砂、粉土、黏土和水组成，呈“膏体”状，含水率高达30％及以上，具有一定的流动性。因此，将其作为原料直接制成免烧制品会面临着内部水分蒸发散失导致其干燥开裂的问题。我国是世界第一产稻大国，占世界稻谷总产量的1/3及以上。稻壳作为稻米加工的副产物，是一种量大且价廉的植物类生物质可再生资源，用途广泛。其主要成分为纤维素、木质素和二氧化硅等，可用于制造木糖醇、糠醛、饲料、肥料、介孔二氧化硅、白炭黑、高纯二氧化硅、活性炭等产品,以及作为能源等。
技术实现思路
本专利技术提供一种防止原状盾构渣土免烧制品干燥开裂的方法，以解决含水原状盾构渣土为原料制备免烧制品时、在自然养护过程中因内部水分蒸发散失而导致的干燥开裂的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种防止原状盾构渣土免烧制品干燥开裂的方法，在原状盾构渣土浆料中添加稻壳粉。防止盾构渣土免烧制品干燥开裂。进一步，稻壳粉的掺量≤6.0％。优选地，稻壳粉的掺量≤3.0％。更优选地，稻壳粉的掺量≤1.5％。按照现有技术，在制备原状盾构渣土免烧制品的过程中，需要加入粒化高炉矿渣，稻壳粉掺量是指稻壳粉与粒化高炉矿渣重量和原状盾构渣土中干渣土重量总和的比值。稻壳粉的粒径越小越好，但考虑到粉碎成本，优选粒径为40-800目，更优选为50-400目，进一步优选为100-200目。进一步，稻壳粉在温度≥40℃(优选50℃-100℃)的热水中浸泡8小时以上(优选12h-24h)。进一步，本专利技术之防止原状盾构渣土免烧制品干燥开裂的方法，包括以下步骤：1)将稻壳粉用热水浸泡；2)将原状盾构渣土按现有技术制成第一原状盾构渣土浆料，然后将经步骤1)处理的稻壳粉加入第一原状盾构渣土浆料中，搅拌均匀，得第二浆料；3)将步骤2)所得第二浆料浇筑入模，脱模后在相对湿度大于45％的室温空气中养护至28d，得免烧制品。本专利技术的有益效果为：在原状盾构渣土浆料中添加稻壳粉，由于稻壳富含纤维素、木质素、二氧化硅等，而木质素有增强和粘结的效果，可以溶解在强碱环境中，纤维素与较浓的碱溶液作用生成碱纤维素，通常指纤维素钠(sodiumcellulosate)，是一种重要的粘胶纤维原料。因此，将其掺入原状盾构渣土浆料中，可以防止渣土料特别是含黏粒较多的渣土料在自然养护硬化过程中因内部水分过快散失而产生干燥开裂的现象。通过将稻壳粉采用热水浸泡处理，可以更好的与渣土物料粘结，避免直接向原状盾构渣土物料中添加稻壳粉而过于分散渣土颗粒。同时，经过热水浸泡后，稻壳粉表面会释放微量SiO2，有助于后续原状盾构渣土物料的硬化成型。这是因为，在碱性环境下，热水浸泡后的稻壳粉表面二氧化硅被分解，参与化学反应，进一步强化其与渣土颗粒之间的粘结作用，并且可以有效的避免发霉现象的发生。而本专利技术物料是含水原状盾构渣土，物料在含水的状态下不加压成型，因此需要克服物料在硬化过程中内部水分从表面散失引起的干燥开裂问题。添加稻壳粉后，改善了原状盾构渣土料浆的内部结构，提高其渗透性，可以起到助滤的作用，使内部水分缓慢的蒸发散失。但是研究表明，当室温环境含水率小于45％时，由于内外部的湿度差距较大，添加稻壳粉则不能有效避免水分过快蒸发而造成表面开裂，因此需要控制室温环境下的相对湿度。进一步研究表明，如若将稻壳磨成粉，添加于原状盾构渣土免烧制品中协同利用，能防止原状盾构渣土免烧制品自然养护过程中因水分蒸发散失导致干燥开裂。经试验验证，稻壳粉粒径越小，粘结效果更好，在防止干燥开裂的同时还可进一步提高免烧制品的强度。如添加100目稻壳粉时，免烧制品强度最高可提高15.7％。而添加40目稻壳粉时，免烧制品强度随掺量的增加而逐渐减小，40目稻壳粉掺量为1.5％时免烧制品仍然开裂。本专利技术通过添加稻壳粉，使得原状盾构渣土免烧制品在保持一定强度的前提下防止其干燥开裂，且稻壳来源丰富、易磨易获取，整体成本较低。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术实施例1和实施例2所得免烧制品28d抗压强度随稻壳粉掺量变化图。图2～5分别是本专利技术实施例1稻壳粉掺量为0％、1.5％、3.0％、6.0％所得的免烧制品7d干燥开裂情况图。图6～9分别是本专利技术实施例1稻壳粉掺量为0％、1.5％、3.0％、6.0％所得的免烧制品14d干燥开裂情况图。图10～13分别是本专利技术实施例1稻壳粉掺量为0％、1.5％、3.0％、6.0％所得的免烧制品21d干燥开裂情况图。图14～17分别是本专利技术实施例1稻壳粉掺量为0％、1.5％、3.0％、6.0％所得的免烧制品28d干燥开裂情况图。图18～21分别是本专利技术实施例1稻壳粉掺量为0％、1.5％、3.0％、6.0％所得的免烧制品60d干燥开裂情况图。图22～24分别是本专利技术实施例2稻壳粉掺量为1.5％、3.0％、6.0％所得的免烧制品7d干燥开裂情况图。图25～27分别是本专利技术实施例2稻壳粉掺量为1.5％、3.0％、6.0％所得的免烧制品28d干燥开裂情况图。图28是本专利技术实施例3免烧制品稻壳粉掺量为1.5％所得的免烧制品7d干燥开裂情况图。图29是本专利技术实施例3免烧制品稻壳粉掺量为1.5％所得的免烧制品28d干燥开裂情况图。图30～33是对比例1免烧制品7d、14d、21d、28d干燥开裂情况图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。本专利技术提供一种防止原状盾构渣土免烧制品干燥开裂的方法，包括以下步骤：1)将稻壳粉在50℃-100℃的热水中浸泡12h-24h本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防止原状盾构渣土免烧制品干燥开裂的方法，其特征在于，在原状盾构渣土浆料中添加稻壳粉，稻壳粉的掺量≤6.0％，目数为40目-800目。/n

【技术特征摘要】
1.一种防止原状盾构渣土免烧制品干燥开裂的方法，其特征在于，在原状盾构渣土浆料中添加稻壳粉，稻壳粉的掺量≤6.0％，目数为40目-800目。


2.根据权利要求1所述的防止原状盾构渣土免烧制品干燥开裂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将稻壳粉用温度为50℃-100℃的热水浸泡12h-24h；
2)将原状盾构渣土制成第一原状盾构渣土浆料，然后将经步骤1)处理的稻壳粉加入第一原状盾构渣土浆料中，搅拌均匀，得第二浆料；
3)将步骤2)所得第二浆料浇筑入模，脱模后在相对湿度大于45％的室温空气中养护至28d，得免烧制品。


3.根据权利要求1或2所述的防止原状盾构渣土免烧制品干燥开裂的方法，其特征在于，稻壳粉的掺量≤3.0％。

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【专利技术属性】
技术研发人员：习智琴，李水生，阳栋，侯亚康，
申请(专利权)人：中国建筑第五工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43