一种具有焚化再生粒料的黏土及其制备方法

本发明涉及黏土制备，尤其是涉及一种具有焚化再生粒料的黏土及其制备方法。

背景技术：

1、焚化系为垃圾送至焚化炉燃烧之过程，垃圾于高温燃烧过程中，可燃物质将氧化为安定气体，不可燃物质则转化为性质安定的无机物。焚化再生粒料，系指垃圾经由垃圾焚化厂燃烧后的焚化底渣，再经过再利用处理程序后所产生的产物。

2、国内环保意识高涨的今日，焚化再生粒料去化的问题日益严重。目前此类废弃物最佳处理的方式为再利用处理，其余才是使其安定化、减量化、无害化等等。

3、焚化再生粒料中cao含量>20％，土壤稳定添加剂c级飞灰(其中cao含量>10％)具有类似焚化再生粒料的化学成分，因此，可以利用焚化再生粒料替代部分道路基、底层材料，但必须满足混合材料不能低于碎石级配规范的这项规定。实际使用上，焚化再生粒料与基、底层级配若无法充分完全拌和，诸多的现场验收试验恐不能一一通过，造成用户验收困扰。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种具有焚化再生粒料的黏土及其制备方法，将焚化再生粒料与高塑性黏土拌合，混合料使得原土样分类改变，离子交换作用由高塑性改变到低塑性、黏性土壤改变为砂性土壤，强度上升与活化土方，对去化应用的场域能有提高工程质量的正面效果。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种具有焚化再生粒料的黏土及其制备方法，将焚化再生粒料与高塑性黏土拌合制备，所述焚化再生粒料:高塑性黏土的质量配比为0.0～1.5。

3、优选的，所述焚化再生粒料:高塑性黏土的质量配比为0.1～1.0。

4、优选的，将焚化再生粒料与高塑性黏土进行机械拌合。

5、焚化再生粒料焚化再生粒料属于非均质性混合物，外观呈深灰色散发强烈碱性气味，烘干或自然气干后呈灰白色有团聚现象。由于一般焚化再生粒料于露天堆置时的含水率较高，颗粒形状变化很大，有形状不规则且多孔洞的融熔颗粒。其物理组成包含非铁金属、陶瓷、玻璃、不可燃物质，及未完全燃烧的有机物质。根据相关文献研究显示焚化再生粒料其化学组成主要由sio2、cao、mgo、k2o、na2o、al2o3、fe2o3等氧化物组成占78～91％，其中又以sio2和cao占最大部分。

6、由人为机械或化学的处理方式来改变土壤结构、增加其密度与固结强度，藉此达到改善土壤工程性质及达到土方施工使用需求，此种改变土壤工程性质的方法，称为土壤稳定法。而土壤稳定可以使用的材料种类众多，常被规范规定的包括石灰、飞灰、水泥等材料。而一些工业的副产品会含有cao成分的也被循环利用于土壤稳定领域中，如燃煤电厂的“c级”飞灰(cao含量>10％)。

7、石灰改良为土壤添加石灰后24～72小时间的反应，主要反应以石灰提供ca2+改变黏土颗粒性质，使黏土颗粒改变为“似粉土状，silty like”的土壤特性时cao或ca(oh)2的用量称为lime modification optimum(lmo)。这个用量均用于改变降低土壤塑性，对强度提升的功效不明显。工地过湿土壤袪水“dry out”，就是采用lmo用量处理。其机理对土壤性质的改变可分为下述四项：膨胀性降低、塑性降低、土壤吸水能力大幅降低(减水易)、夯实特性的改善

8、石灰在土壤中最快产生的化学作用为阳离子交换平衡电价作用(cationexchange)，称为ca2+离子饱和状态(calcium saturation)。钙离子会增加整体ph值，在高ph值(>10.5)的环境下会溶解片状黏土表面，形成铝酸盐(al3+)与硅酸盐(si4+)。当石灰与含有可溶性硅酸盐和铝酸盐(如黏土和淤泥)的物质接触时，它会形成水合铝酸钙和硅酸钙等胶结性化合物(cementitious compounds)的材料，称为火山灰(pozzolan)。当石灰用量超过前述石灰改良用量“lmo”时(一般取1.5～2.0倍)，即产生火山灰效应，分短、中、长期增加土壤强度。

9、因此，本发明采用上述一种具有焚化再生粒料的黏土及其制备方法，具有如下技术效果：

10、(1)对焚化再生粒料再利用，既可以有效较少生活垃圾焚烧炉渣存量问题，又可以提供工程品质，同时减少碳排放；

11、(2)焚化再生粒料与高黏性土壤拌合，混合比例达到1:1时，土壤由黏性土壤改变为砂性土壤，通过离子交换作用(火山灰效应)使土壤由高塑性改变到低塑性，使土壤强度上升并活化土方，对去化应用的场域能有提高工程质量的正面效果。

12、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种具有焚化再生粒料的黏土及其制备方法，其特征在于：将焚化再生粒料与高塑性黏土拌合制备，所述焚化再生粒料:高塑性黏土的质量配比为0.0～1.5。

2.根据权利要求1所述的一种具有焚化再生粒料的黏土及其制备方法，其特征在于：所述焚化再生粒料:高塑性黏土的质量配比为0.1～1.0。

3.根据权利要求1所述的一种具有焚化再生粒料的黏土及其制备方法，其特征在于：将焚化再生粒料与高塑性黏土进行机械拌合。

4.一种如权利要求1所述的焚化再生粒料在高塑性黏土中的应用。

技术总结
本发明公开了一种具有焚化再生粒料的黏土及其制备方法，将焚化再生粒料与高塑性黏土拌合制备，所述焚化再生粒料:高塑性黏土的质量配比为0.0～1.5。本发明采用上述一种具有焚化再生粒料的黏土及其制备方法，焚化再生粒料与高塑性黏土进行机械拌和、隔夜养治、滚压验收试验仅需时约2天，使用焚化再生粒料既可以有效较少生活垃圾焚烧炉渣存量问题，又可以提供工程品质，同时减少碳排放，相应国家“排放双减”政策。

技术研发人员：方力
受保护的技术使用者：福建理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1