一种黏土基镁质再生骨料及其制造方法与流程

本发明属于再生骨料，尤其涉及一种黏土基镁质再生骨料及其制造方法。

背景技术：

1、欧洲计划在瑞士和法国领土所属的日内瓦盆地规划建设长达100km的未来环形对撞机(预计耗资230亿美元)来满足人类探索微观粒子和研究高能物理学的需要。而该项目的隧道工程将产生900万m3的磨拉岩沉积物渣土(由各种碎屑岩组成且成分不确定性极高)，而按照欧盟法规，这些工程渣土需运输到指定位置进行掩埋，但工程渣土掩埋将给项目建设带来巨大的成本压力，因此建设团队从2021年11月开始在全球范围内征集该项目工程渣土再利用解决方案，并与2022年9月经过专业评审团最终选出12个方案，其中有3个方案备受关注，分别为：数字化标签和分拣技术(通过分拣和分类并根据沉积物的不同特性由施工方进行二次利用，瑞士amberg公司提供的方案)、磨拉岩沉积物转化为砖块技术(法国材料制造商briques technic concept提供的方案)和“soil formulation”技术(将磨拉岩沉积物转化为可用于农业生产的表层土，英国农业科技公司edaphos)。由此可以看出，目前针对工程渣土的资源化利用仍是固体废弃物中的治理难题，尤其缺乏高效资源化利用的技术方案。

2、此外，对于市政淤泥、工程泥浆、工程弃土和粒径小于2.36mm的尾矿，通常采用回填和堆填等低附加值方式进行处理，资源化利用率不高，特别是进行大规模工程资源化成套生产设备和工艺匮乏。

3、镁质胶凝材料同黏土基材料具有较好的化学相容性，但目前镁质胶凝材料仍主要用于防火耐高温产品和装饰墙板的生产，而镁质胶凝材料可以很好地将黏土基材料固结的材料特性没有充分发挥，缺乏利用镁质胶凝材料对黏土基材料类的固体废弃物进行高附加值资源化利用的规模化成套生产设备和工艺。

技术实现思路

1、本发明目的是针对目前含水率大的浆体废弃物，缺乏有效资源化利用技术难题，提出一种黏土基镁质再生骨料及其制造方法。

2、本发明提供一种黏土基镁质再生骨料，所述黏土基镁质再生骨料至少部分结构呈拱形；

3、所述黏土基镁质再生骨料包括下列重量份原料：黏土基料42.3～76.7份、镁质胶凝材料7.7～51.7份、水4.7～16.0份。

4、进一步，所述黏土基镁质再生骨料的相对两侧均为拱形结构，且中部为向外凸起的边沿结构。

5、进一步，所述黏土基料为工程弃土，所述工程弃土为工程渣土泥砂分离后的泥饼经自然晾晒后粉碎而得的粉末，含水率为11.6％。

6、进一步，所述镁质胶凝材料包括氯氧镁胶凝材料、硫氧镁胶凝材料中的一种；所述硫氧镁胶凝材料包括下列重量份原料：4.6～19.4份轻烧氧化镁、3.1～7.2份七水硫酸镁，所述氯氧镁胶凝材料包括下列重量份原料：9.2～30.0份轻烧氧化镁、2.5～21.7份六水氯化镁。

7、进一步，所述轻烧氧化镁中活性氧化镁含量为55％，所述六水氯化镁含量为43.2％。

8、进一步，所述水为地下水、地表水。

9、本发明的另一目的是提供一种黏土基镁质再生骨料的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：

10、s1通过黏土基镁质再生骨料生产设备的控制系统，设置黏土基镁质再生骨料原料所需重量份数；

11、s2、将黏土基镁质再生骨料原材料按照设计的配比进行称量，所述黏土基料按两份称量，第一份和第二份的质量百分比分别为70％和30％，在第一份黏土材料中加入称量后的镁质胶凝材料并搅拌，再加入第二份黏土基料并加入称量后的水进行搅拌；

12、s3、将搅拌后的混合料加到黏土基镁质再生骨料挤料成型设备中，挤压出所述黏土基镁质再生骨料；

13、s4、对黏土基镁质再生骨料进行室内养护、浸水养护或碳化养护。

14、进一步，所述黏土基镁质再生骨料粒径为20mm。

15、进一步，所述黏土基镁质再生骨料的筒压强度大于0.8mpa，压碎指标小于28.0％，1h吸水率小于16.1％，堆积密度小于1227kg/m3。

16、进一步，所述黏土基镁质再生骨料碳化养护条件为：温度3～48℃，相对湿度36～62％，压强为0～2.8mpa。

17、本发明采用挤压成型技术对工程弃土废弃物进行高效资源化利用，由于所用黏土基料价廉易得，不仅丰富了建筑领域再生骨料制造技术，而且有效提高了再生骨料资源化利用率和附加值，且可以大规模工程化运用，降低工程建设成本；所生产的黏土基镁质再生骨料废弃后还可以进行回收循环利用，有效解决了工程弃土废弃物治理花费大、危害生态环境和不可持续的工程、社会和生态治理难题。

技术特征：

1.一种黏土基镁质再生骨料，其特征在于，所述黏土基镁质再生骨料至少部分结构呈拱形；

2.根据权利要求1所述的一种黏土基镁质再生骨料，其特征在于，所述黏土基镁质再生骨料的相对两侧均为拱形结构，且中部为向外凸起的边沿结构。

3.根据权利要求1所述的一种黏土基镁质再生骨料，其特征在于，所述黏土基料为工程弃土，所述工程弃土为工程渣土泥砂分离后的泥饼经自然晾晒后粉碎而得的粉末，含水率为11.6％。

4.根据权利要求1所述的一种黏土基镁质再生骨料，其特征在于，所述镁质胶凝材料包括氯氧镁胶凝材料、硫氧镁胶凝材料中的一种；所述硫氧镁胶凝材料包括下列重量份原料：4.6～19.4份轻烧氧化镁、3.1～7.2份七水硫酸镁，所述氯氧镁胶凝材料包括下列重量份原料：9.2～30.0份轻烧氧化镁、2.5～21.7份六水氯化镁。

5.根据权利要求4所述的一种黏土基镁质再生骨料，其特征在于，所述轻烧氧化镁中活性氧化镁含量为55％，所述六水氯化镁含量为43.2％。

6.根据权利要求1所述的一种黏土基镁质再生骨料，其特征在于，所述水为地下水、地表水。

7.权利要求1-6任意一项所述的黏土基镁质再生骨料的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种黏土基镁质再生骨料制造方法，其特征在于，所述黏土基镁质再生骨料粒径为20mm。

9.根据权利要求7所述的一种黏土基镁质再生骨料制造方法，其特征在于，所述黏土基镁质再生骨料的筒压强度大于0.8mpa，压碎指标小于28.0％，1h吸水率小于16.1％，堆积密度小于1227kg/m3。

10.根据权利要求7所述的一种黏土基镁质再生骨料制造方法，其特征在于，所述黏土基镁质再生骨料碳化养护条件为：温度3～48℃，相对湿度36～62％，压强为0～2.8mpa。

技术总结本发明公开一种黏土基镁质再生骨料及其制造方法，所述黏土基镁质再生骨料原材料包括：黏土材料、镁质胶凝材料、水，所述黏土材料为工程弃土，所述工程弃土为工程渣土泥砂分离后的泥饼经自然晾晒后粉碎而得的粉末，含水率为11.6％；将称量搅拌后的浆体加到挤料成型设备中挤压成黏土基镁质再生骨料并进行室内养护、浸水养护和碳化养护。由于本发明所用黏土基镁质再生骨料原材料价廉易得，有效解决了工程弃土固体废弃物高效资源化利用技术难题。技术研发人员：郭军杰,寇世聪,崔棚受保护的技术使用者：深圳市深汕特别合作区世纪凯恒科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5