一种纤维改性渣土再利用浆液及其制备方法技术

技术编号：44046564 阅读：6 留言：0更新日期：2025-01-15 01:25

本发明专利技术公开了一种纤维改性渣土再利用浆液及其制备方法，包括如下按照重量份的各组分：渣土50～60份、水泥7～15份、粉煤灰12～17份、纤维材料0.1～0.5份、水25～30份，所述渣土来自细颗粒土含量较高的底层，含水率不低于20％，当渣土含水量不足时，另外添加水，水泥为普通硅酸盐水泥或复合硅酸盐水泥中的一种，强度等级不低于42.5R，纤维材料为玻璃纤维，纤维长度不低于6㎜，增加对渣土的消耗，有效缓解现场渣土容纳负担，同时添加纤维材料改性提高浆液的抗压、抗剪强度和抗裂性能。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种纤维改性渣土再利用浆液及其制备方法。

技术介绍

1、专利申请号为“201811123171.8”一种盾构渣土回收再利用的方法中将渣土逐级筛分分离出泥浆和砾石等颗粒物，然后进行化学成分分析，并通过室内击实试验得出土样的最佳含水率和最大干密度。再根据实验结果选取适合的土壤固化剂进行配合比试验，将渣土进行无害化处理。但其工艺流程较为复杂，且室内击实试验的测量精度会受到试样制备过程、击实功、含水量、余土高度、击实标准选择等因素的影响。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本专利技术提供一种纤维改性渣土再利用浆液及其制备方法，增加对渣土的消耗，有效缓解现场渣土容纳负担，同时添加纤维材料改性提高浆液的抗压、抗剪强度和抗裂性能。

2、为了实现上述目的，本专利技术提供了一种纤维改性渣土再利用浆液，包括如下按照重量份的各组分：渣土50～60份、水泥7～15份、粉煤灰12～17份、纤维材料0.1～0.5份、水25～30份，所述渣土来自细颗粒土含量较高的底层，含水率不低于20％，当渣土含水量不足时，另外添加水。

3、进一步的，所述水泥为普通硅酸盐水泥或复合硅酸盐水泥中的一种，强度等级不低于42.5r。

4、进一步的，所述粉煤灰采用一级或二级粉煤灰。

5、进一步的，所述纤维材料为玻璃纤维，纤维长度不低于6mm.

6、本专利技术还提供了一种纤维改性渣土再利用浆液的制备方法，包括以下步骤：

7、(1)测量渣土含水率ω</p>

8、采用比重计测得渣土的比重ds，纯水再4℃时的密度ρω1为1g/cm3或1t/m3,即得渣土密度ρ，已知渣土干密度ρd，根据计算公式便能快速计算出渣土含水率，渣土含水率不低于20％；

9、

10、

11、(2)形成泥浆a

12、根据渣土含水率，按照分别称取所需量的渣土和水，添加至再利用泥浆池，通过搅拌设备混合搅拌均匀，时间不少于3min，形成泥浆a；

13、(3)形成泥浆b

14、按照配比称取所需量的玻璃纤维，采用人工投放方式加入到泥浆a中，搅拌均匀，时间不少于1min，形成泥浆b，泥浆b从再利用泥浆池中泵入强制式搅拌设备中；

15、(4)形成纤维改性渣土再利用浆液

16、将泥浆b加入到强制式搅拌设备，后根据配比称取所需量的水泥和粉煤灰，将水泥和粉煤灰加入到强制式搅拌设备中，混合搅拌1min，形成浆液。

17、或(1)测量渣土含水率ω

18、采用比重计测得渣土的比重，纯水再4℃时的密度ρω1为1g/cm3或1t/m3,即得渣土密度ρ，已知渣土干密度ρd，根据计算公式便能快速计算出渣土含水率渣土含水率不低于20％；

19、(2)形成泥浆a

20、根据渣土含水率，按照分别称取所需量的渣土和水，添加至浆液生成系统中，混合均匀搅拌，时间不少于3min，形成泥浆a；

21、(3)形成泥浆b

22、按照配比称取所需量的玻璃纤维，加入到浆液生成系统中，搅拌均匀，时间不少于1min，形成泥浆b；

23、(4)形成纤维改性渣土再利用浆液

24、根据配比称取所需量的水泥和粉煤灰，加入到浆液生成系统中，与泥浆b混合搅拌1min，形成浆液。

25、进一步的，所述浆液生成系统包括多级搅拌机构，所述多级搅拌机构包括第一级搅拌组件、第二级搅拌组件及第三级搅拌组件，所述第二级搅拌组件的进料口为第一级搅拌组件的出料口，所述第二级搅拌组件的出料口为第三级搅拌组件的进料口，所述第二级搅拌组件的出料口和进料口均设有启闭件，所述第一级搅拌组件用于生成泥浆a，所述第二级搅拌组件用于生成泥浆b，所述第三级搅拌组件用于生成纤维改性渣土再利用浆液。

26、进一步的，所述第一级搅拌组件和第三搅拌组件均包括搅拌筒，所述搅拌筒内设置有第一搅动组件，所述第一搅动组件均包括设置在搅拌筒上的支架，所述支架上设有固定齿盘，所述固定齿盘啮合有转动齿盘，所述转动齿盘连接转动板，所述转动板端部设有转动轴且贯穿固定齿盘中心连接电机，所述转动齿盘连接有驱动杆，驱动杆端部设有球形万向节，所述驱动杆外端面设有伸缩刮板，球形万向节连接有搅拌杆，搅拌杆外端面设有搅拌板，所述球形万向节与支架的限位座球形连接，通过电机转动转动板实现驱动杆的自转的同时做圆周运动。

27、进一步的，所述第二级搅拌组件包括搅拌箱和第二搅动组件，所述第二搅动组件包括搅拌箱上端中部设有导向轨道，所述导向轨道上设有左移动板和右移动板，所述左移动板和右移动板连接在双向螺纹杆上，移动板侧边均设有滑移板，滑移板端部均设有伸缩板与搅拌箱内壁滑移连接，所述滑移板下端设有搅拌杆，所述搅拌杆外端面设有搅拌板，处在同一纵向的滑移板之间设有间距调节件，所述间距调节件用于调整搅拌杆之间的间距。

28、进一步的，所述第一级搅拌组件、第二级搅拌组件和第三级搅拌组件均配置有物料添加件。

29、有益效果：

30、1、本申请采用渣土百分百替换膨润土和黄砂，用水泥和粉煤灰作为胶凝材料，加入一定比例的纤维材料以提高渣土再生浆液的强度和抗裂性能，增加渣土的消耗，有效缓解现场渣土容纳负担，环境和经济效益有效的改善；且可直接作为盾构施工同步注浆，填充盾构管片和地层间的空隙。

31、2、本申请重点解决渣土以水泥作为固化剂形成再生材料强度不足易开裂的问题，并对现有渣土再利用的操作步骤进行简化，使得制备纤维改性渣土再利用浆液变得简单化，且可以直接利用渣土中的水分，从而减少拌和水的用量，工程经济性高。

32、3、通过向水泥基渣土再利用浆液中添加纤维材料进行改性，一定程度上能够提高浆液的抗压、抗剪强度和抗裂性能，保证了用作盾构同步注浆的施工安全和工程质量。

33、4、本申请通过特殊组分的配比，在各组分物质的协同作用下，制作的纤维改性渣土再利用浆液表观密度大于等于1800kg/m3、坍落度为12cm～16cm、28d立方体抗压强度大于等于0.3mpa，满足盾构施工同步注浆的工程技术指标。

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【技术保护点】

1.一种纤维改性渣土再利用浆液，其特征在于：包括如下按照重量份的各组分：渣土50～60份、水泥7～15份、粉煤灰12～17份、纤维材料0.1～0.5份、水25～30份，所述渣土来自细颗粒土含量较高的底层，含水率不低于20％，当渣土含水量不足时，另外添加水。

2.根据权利要求1所述的纤维改性渣土再利用浆液，其特征在于：水泥为普通硅酸盐水泥或复合硅酸盐水泥中的一种，强度等级不低于42.5R。

3.根据权利要求2所述的纤维改性渣土再利用浆液，其特征在于：粉煤灰采用一级或二级粉煤灰。

4.根据权利要求3所述的纤维改性渣土再利用浆液，其特征在于：纤维材料为玻璃纤维，纤维长度不低于6㎜。

5.权利要求1-4任意一项所述的纤维改性渣土再利用浆液的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

6.权利要求1-4任意一项所述的纤维改性渣土再利用浆液的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的纤维改性渣土再利用浆液的制备方法，其特征在于：所述浆液生成系统包括多级搅拌机构，所述多级搅拌机构包括第一级搅拌组件、第二级搅拌

8.根据权利要求7所述的纤维改性渣土再利用浆液的制备方法，其特征在于：所述第一级搅拌组件和第三级搅拌组件均包括搅拌筒，所述搅拌筒内设置有第一搅动组件，所述第一搅动组件均包括设置在搅拌筒上的支架，所述支架上设有固定齿盘，所述固定齿盘啮合有转动齿盘，所述转动齿盘连接转动板，所述转动板端部设有转动轴且贯穿固定齿盘中心连接电机，所述转动齿盘连接有驱动杆，驱动杆端部设有球形万向节，所述驱动杆外端面设有伸缩刮板，球形万向节连接有搅拌杆，搅拌杆外端面设有搅拌板，所述球形万向节与支架的限位座球形连接，通过电机转动转动板实现驱动杆的自转的同时做圆周运动。

9.根据权利要求8所述的纤维改性渣土再利用浆液的制备方法，其特征在于：所述第二级搅拌组件包括搅拌箱和第二搅动组件，所述第二搅动组件包括搅拌箱上端中部设有导向轨道，所述导向轨道上设有左移动板和右移动板，所述左移动板和右移动板连接在双向螺纹杆上，移动板侧边均设有滑移板，滑移板端部均设有伸缩板与搅拌箱内壁滑移连接，所述滑移板下端设有搅拌杆，所述搅拌杆外端面设有搅拌板，处在同一纵向的滑移板之间设有间距调节件，所述间距调节件用于调整搅拌杆之间的间距。

10.根据权利要求9所述的纤维改性渣土再利用浆液的制备方法，其特征在于：所述第一级搅拌组件、第二级搅拌组件和第三级搅拌组件均配置有物料添加件。

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【技术特征摘要】

2.根据权利要求1所述的纤维改性渣土再利用浆液，其特征在于：水泥为普通硅酸盐水泥或复合硅酸盐水泥中的一种，强度等级不低于42.5r。

3.根据权利要求2所述的纤维改性渣土再利用浆液，其特征在于：粉煤灰采用一级或二级粉煤灰。

4.根据权利要求3所述的纤维改性渣土再利用浆液，其特征在于：纤维材料为玻璃纤维，纤维长度不低于6㎜。

5.权利要求1-4任意一项所述的纤维改性渣土再利用浆液的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

6.权利要求1-4任意一项所述的纤维改性渣土再利用浆液的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的纤维改性渣土再利用浆液的制备方法，其特征在于：所述浆液生成系统包括多级搅拌机构，所述多级搅拌机构包括第一级搅拌组件、第二级搅拌组件及第三级搅拌组件，所述第二级搅拌组件的进料口为第一级搅拌组件的出料口，所述第二级搅拌组件的出料口为第三级搅拌组件的进料口，所述第二级搅拌组件的出料口和进料口均设有启闭件，所述第一级搅拌组件用于生成泥浆a，所述第二级搅拌组件用于生成...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐山琳，湛训蛟，孙宏磊，王渤，翁振奇，施俊强，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：

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