一种粉土骨料的制备工艺

本发明属于建筑人造集料，具体涉及一种粉土骨料的制备工艺。

背景技术：

1、粉土是一种具有特殊工程性质的低塑性土，具有干燥时易扬尘，雨水浸透后易成液体状态，且毛细水上升高度较大等特点，作为路基填料性能极差，因此，为了更好利用粉土，必须对其进行改良处理。

2、目前国内外针对不良路基土的改良技术主要分为三大类：物理加固技术、化学改良技术和综合改良技术三类。采用石灰、水泥进行化学改良时，会使得改良土呈现出明显的脆性特征，一旦发生开裂，会对土体的结构稳定性产生严重影响。采用物理改良时，需要消耗大量砂砾等优质填料，对于优质填料缺乏地区是不经济的。

3、如能采用造粒技术对粉土进行综合改良，制备粉土骨料，用以作为粉土分布广泛地区的路基填料或改良剂，经济效益和环境效益极为显著。但目前土壤颗粒制备的方法目前主要是圆盘造粒技术，且针对的对象为粘质土、淤泥和膨润土。同时圆盘造粒生产的颗粒的效率较低，一般无法满足大规模土方造粒的要求，且应用成本较高，使得造粒技术在粉土骨料制备方面几乎为空白。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种粉土骨料的制备工艺，以解决目前粉土处理中存在的各项问题，并解决现有造粒技术制备土壤颗粒存在的粒度分布不均匀和造粒效率偏低的问题。通过化学反应与挤压造粒处理的双重作用，能够有效的提高粉土轻集料的密实度，使之成为具有较高性能的椭球形颗粒，生产出的轻集料具有强度较高，水稳定好的特点，适合用于对粉土路基进行加固与改良。

2、为了实现上述目的，本申请采用的技术方案为：

3、本发明的目的是提供一种粉土骨料的制备工艺，包括以下步骤：将粉土和无机胶凝材料进行混合，调节含水率至大于粉土的塑性指数且小于粉土的液限，进行挤压造粒，挤压造粒过程中，无机胶凝材料与粉土发生水化反应和离子交换反应，形成稳定的联结，并经过碳酸化作用生成碳酸钙，封闭土粒之间的孔隙，得到粉土骨料。

4、进一步的，所述无机胶凝材料的添加量为粉土质量的10～15％。

5、进一步的，所述无机胶凝材料为水泥。

6、进一步的，所述挤压造粒的转速调节为30～50rpm/min；加料速度调节为0.3～0.4kg/s。

7、进一步的，所述挤压造粒过程中含水率为8～20％。

8、进一步的，所述筛分后的粉土骨料粒径＜6mm。

9、进一步的，挤压造粒后进行覆盖土养护，所述养护的时间为28d，养护温度20±2℃。

10、进一步的，将粉土混合前进行预处理，预处理的方式为在105℃下烘干至含水率1％以下，然后筛分、破碎得到预处理的粉土，预处理的粉土粒径＜2mm。

11、本发明与现有技术相比，其有益效果在于：

12、1、本发明通过水、粉土、无机胶凝材料的混合及挤压造粒过程的调控，实现了粉土骨料的制备，制备方法简单方便，不仅能大量减小碳排放量与能源消耗，实现低成本、高产出的不良粉土资源化利用，制备的粉土骨料相较于圆盘制粒产生颗粒的性能有较大提升。

13、2、本发明采用通过化学反应与挤压造粒处理的双重作用，能够有效的提高粉土轻集料的密实度，使之成为具有较高性能的椭球形颗粒，生产出的轻集料具有强度较高，水稳定好的特点，适合用于对粉土路基进行加固与改良。

14、3、本发明制备的粉土骨料颗粒具有较高的均匀度，并且可对生产的颗粒粒径进行精准的控制，从而可对轻集料的级配进行较为精确的调控，改善了圆盘造粒中颗粒粒径受条件影响扰动度较大的问题。

技术特征：

1.一种粉土骨料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：将粉土和无机胶凝材料进行混合，调节含水率至大于粉土的塑性指数且小于粉土的液限，进行挤压造粒，挤压造粒过程中，无机胶凝材料与粉土发生水化反应和离子交换反应，形成稳定的联结，并经过碳酸化作用生成碳酸钙，封闭土粒之间的孔隙，得到粉土骨料。

2.根据权利要求1所述的粉土骨料的制备工艺，其特征在于，所述无机胶凝材料的添加量为粉土质量的10～15％。

3.根据权利要求1所述的粉土骨料的制备工艺，其特征在于，所述无机胶凝材料为水泥。

4.根据权利要求1所述的粉土骨料的制备工艺，其特征在于，所述挤压造粒过程中的转速为30～50rpm/min；加料速度为0.3～0.4kg/s。

5.根据权利要求1所述的粉土骨料的制备工艺，其特征在于，所述挤压造粒过程中含水率为8～20％。

6.根据权利要求1所述的粉土骨料的制备工艺，其特征在于，所述筛分后的粉土骨料粒径＜6mm。

7.根据权利要求1所述的粉土骨料的制备工艺，其特征在于，挤压造粒后进行覆盖土养护，所述养护的时间为28d，养护温度20±2℃。

8.根据权利要求1所述的粉土骨料的制备工艺，其特征在于，将粉土混合前进行预处理，预处理的方式为在105℃下烘干至含水率1％以下，然后筛分、破碎得到预处理的粉土，预处理的粉土粒径＜2mm。

9.一种权利要求1-8任一项所述的制备工艺制备得到的粉土骨料。

技术总结本发明属于建筑人造集料技术领域，提供了一种粉土骨料的制备工艺。包括以下步骤：将粉土和无机胶凝材料进行混合，调节含水率至粉土的塑性指数与塑限之间，挤压造粒得到粉土骨料。本发明提供的制备方法通过水、粉土、无机胶凝材料的混合及挤压造粒过程的调控，实现了粉土骨料的制备，此方法流程短，能耗低，通过化学反应与挤压造粒处理的双重作用，能够有效的提高粉土轻集料的密实度，使之成为具有较高性能的椭球形颗粒，制备的粉土骨料相较于圆盘制粒产生颗粒的性能有较大提升，生产出的轻集料具有强度较高，水稳定好的特点，适合用于对粉土路基进行加固与改良。技术研发人员：刘玉,贺振振,梁金龙,王金刚,陆达鹏,谭秀军,康祖玮,董新磊,芦翦,职雨生受保护的技术使用者：长安大学技术研发日：技术公布日：2024/9/29