一种用建筑垃圾复合电炉渣的道路铺筑材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用建筑垃圾复合电炉渣的道路铺筑材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 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 粧截断剩下的钢筋混凝土粧头，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。
[0003] 电炉渣是采用电炉冶炼金属的过程中排出的固体废物，主要成分是钙、铁、铜、硅、 镁、铝、锰、磷等氧化物。常见的有炼钢电炉渣和炼铜电炉渣。电炉渣的主要利用途径是在冶 炼公司内部自行循环使用，可回炉作为冶炼原料，也可用于公路路基、铁路路基，以及用于 生产水泥原料、改良土壤等。今年来，随着电路钢产量的增加，电炉渣的排放量也相应增加， 如果电炉渣没有得到综合利用，则不仅占用越来越多的土地，还会对环境造成污染，因此电 炉渣的综合利用对实现钢铁工业的可持续发展具有重要意义。
[0004] 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宄比较晚，目前虽取得了一定研宄成果，但仍缺乏较系统 的研宄，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。
[0005] 同时，建筑垃圾的多样性以及道路铺筑材料日益严格的标准要求等因素，使得建 筑垃圾在道路铺筑材料中的应用受到诸多限制，例如建筑垃圾利用率不高，道路铺筑材料 中建筑垃圾所占的比例较小，等等。
[0006] CN101343852A公开了一种利用废钢渣填筑公路路基的方法，其步骤是：（1)采用 废钢渣填筑路基；（2)需控制钢渣填筑路基的填筑速率，保证路基的稳定性；（3)钢渣填筑 路堤应采用振动压路机分层碾压，碾压时钢渣应处于最佳含水量范围内，采用试验路段试 验的方法确定合适的碾压机具，采用最大干密度和最佳含水量作为钢渣填筑路基的压实度 计算标准；(4)钢渣路堤的横断面设计，包括路堤高度、路堤边坡坡率、填筑层厚，顶封层、 底封层、夹层，护坡及排水系统。本发明方法易行，操作方便，减少了钢渣的堆放场地和环境 污染，变废为宝，促进了环境保护，解决了公路工程填料不足问题，成本低，其填筑出的路基 的质量可以满足高等级公路路基的施工要求。
[0007] 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。
[0008] 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铺筑材料。
[0009] CN101348343A公开了一种利用建筑垃圾生产的建材及其制备方法，要解决的技术 问题是使材料配置简单、降低成本，其采用以下技术方案：一种利用建筑垃圾生产的建材， 包括的重量比份数为：建筑垃圾85-97份、生石灰3-15份，所述建筑垃圾包括砖石和混凝 土，所述生石灰中的有效CaO含量多85%。该方法包括以下步骤：（1)对建筑垃圾进行初 选；（2)粉碎原材料，将建筑垃圾原材料粉碎至粒度为大于0至4mm，将CaO含量彡85 %的 生石灰磨至小于100目；（3)原材料配合，将粉碎过的建筑垃圾和生石灰细粉按重量比建筑 垃圾85-97份、生石灰3-15份混和均匀后运至消化仓，停留1-3小时；(4)成型，从消化仓 出来的材料进入搅拌机，加入总干粉用量的5-8%水拌合后，输送至料仓，在压砖机上压制 成各种形状的型材，使用的压力为200-1500吨，加压时间1-3秒钟；（5)压蒸养护，在温度 为190-230°C，压力为7-10kg的条件下养护6-10小时，即为建材成品。在该专利文献中，主 要是用于制造成型建材产品，不能够用作道路铺筑材料，例如强度远远不够。
[0010] W02006033561A1公开了一种分离建筑废弃物的方法。在所述方法中，将粉碎成 预定尺寸的建筑废弃物加入到沉淀槽的液体中，并根据比重在槽中将其分离成各种组分， 其中，所述液体具有比回收组分的比重低但比剩余组分的比重高的参考比重，从而仅使要 回收的组分通过沉淀到所述沉淀槽的底部而进行分离。根据所述方法，可以容易地将包含 在建筑废弃物中的其它杂质与优质的可重复利用的混凝料分离。具体地，对分离液体的参 考比重进行适当的调整，从而甚至可以容易地将比水重的各种杂质（瓦片、红砖、沥青混凝 土、水泥浆块等）与可重复利用的混凝料分离。该文献主要关注的是建筑垃圾的分选。
[0011] JP2006257681A公开了一种利用建筑垃圾制造矿物材料的方法，该方法能够有效 减少建筑垃圾在高温处理时产生的挥发性有机化合物的挥发，其通过将贝壳燃烧并粉碎产 生的多孔性贝壳碎料与所述材料接触来吸附建筑垃圾高温处理时产生的挥发性有机化合 物，从而使建筑垃圾的再利用更加绿色和安全。该方法成本比较高。
[0012] KR100938212B1公开了一种用于筑路的组合物，该组合物包含20-40重量％树脂、 22-27重量％环保集料、22-27重量％再循环碎片材料、13-18重量填料、1. 5-5重量颜料和 和1. 5-3重量％常见添加剂。该组合物成本含有大量树脂，成本比较高且不耐老化，另外由 于缺少水泥组分，至少强度严重不足。
[0013] 非专利文献"建筑垃圾再生微粉利用的试验研宄"，马纯滔等，宁夏工程技术，第8 卷第1期，2009年3月公开了建筑垃圾再生微粉的制造和使用方法，其中再生微粉的原料是 在混凝土再生骨料破碎、筛分等过程中，不可避免地会产生占再生骨料质量10 %左右、粒径 < 0. 16mm的细粉料，研磨获得微粉的最大比表面积仅为735. 4m2/kg。
[0014] 需要一种用建筑垃圾复合电炉渣的道路铺筑材料，使得建筑垃圾和电炉渣的利用 率高且该道路铺筑材料的性能能够达到目前所用道路铺筑材料的性能。
【发明内容】
[0015] 为了克服现有技术中存在的上述问题，本发明人经过深入研宄，提出了新的解决 方案，使得道路铺筑材料的主要原料为建筑垃圾和电炉渣，并且能够使建筑垃圾和电炉渣 得到综合利用、制备的道路铺筑材料性能完全可达标。本发明提供了如下技术方案：
[0016] 在一方面，提供了一种道路铺筑材料，基于该道路铺筑材料的总重量计，其包含 2-18重量％由磷渣制得的具有活性的微粉，25-40重量％电炉渣，40-60重量％从建筑垃圾 中分离得到的泥土材料，和〇. 02-0. 06重量％激发剂。
[0017] 所述由磷渣制得的具有活性的微粉的含量优选为8-15重量％，更优选为10-12重 量％。
[0018] 所述电炉渣的含量优选为20-30重量％，更优选20-25重量％。
[0019] 所述从建筑垃圾中分离得到的泥土材料的含量优选为40-55重量％，更优选 40-50 重量％。
[0020] 所述激发剂的含量优选为0. 02-0.