一种油页岩半焦及其改性材料的应用的制作方法

1.本发明涉及固体废弃物的资源化利用领域，具体涉及一种油页岩半焦及其改性材料的应用。


背景技术：

2.油页岩半焦是一种具有粉煤灰类似性质的矿物废料，本发明拟将“经特殊加工的油页岩半焦”用做土体加固材料和水泥混凝土掺合料计划在“清傅高速公路建设项目”中铺筑试验路进行性能验证及评价。


技术实现要素：

3.本发明的第一个目的在于提供一种油页岩半焦及其改性材料作为土体加固材料的应用；本发明的第二个目的在于提供一种油页岩半焦及其改性材料作为水泥混凝土掺合料的应用。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种油页岩半焦及其改性材料的应用，油页岩半焦及其改性材料作为土体加固材料的应用。
6.所述油页岩半焦及其改性材料添加到32.5水泥、二级粉煤灰及消石灰中得到土体固化剂。
7.所述油页岩半焦及其改性材料在土体固化剂中的占比为15％、10％、5％。
8.一种油页岩半焦及其改性材料的应用，油页岩半焦及其改性材料作为水泥混凝土掺合料的应用。
9.所述油页岩半焦及其改性材料添加到水泥混凝土胶凝材料中后拌制水泥混凝土。
10.所述油页岩半焦及其改性材料在水泥混凝土胶凝材料中的占比为20％。
11.所述水泥混凝土的标号为c25和c30。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明了验证了土体固化剂加固土(半焦加固土)可替代常规水泥加固土、石灰加固土在公路路床(或路基垫层)上使用；本发明验证了半焦掺合料替代常规水泥混凝土中粉煤灰类掺合料或部分水泥在公路低标号混凝土(c25-c35)中的使用。
具体实施方式
13.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
14.实施例1：土体加固
15.1、试验
16.1.1试验目的
38.3.2原材料及半成品进场情况
39.1)材料的采购、供应
40.主材及大宗施工临时材料由项目部集中招标采购，对于批量采购优先采用招标采购。
41.2)材料的运输由供货商或生产厂家负责送货到现场，及时取样检测，检测不合格直接进行退场处理，检测合格后即可用于路床填筑。
42.4、施工工艺及方案
43.4.1工艺流程
44.原地面处理
→
测量放线
→
打方格线
→
上料
→
装载机粗平
→
平地机精平
→
洒布车布料
→
拌合(充分搅拌均匀)
→
检查灰剂量、含水量
→
整平碾压
→
养生
45.4.2测量放线
46.1)按每10米桩号分别测设中心桩左右两侧边桩，控制试验段路基中心线，试验段填筑边线及厚度，采用带有刻度的标识牌。
47.2)填土宽度为每侧设计宽度再加30cm,以保证边坡的压实度和压路机械的行驶安全。放边线点，用白灰撒出边线作为填土宽度的明显标记。
48.4.3备料、闷料
49.根据施工要求，对掺加的材料进行分批进场，并对进场材料进行检测，石灰达到二级以上标准方可投入使用，使用前7-10天内充分消解，消解后的石灰应保持一定的湿度，减少石灰飞扬，消解后的熟石灰过10mm筛。路基填土在指定范围内取土，并根据天然含水量情况提前进行洒水闷土。
50.4.4路基填土
51.1)根据现场实际施工情况，划分为15
×
20m的大方格，按虚铺系数1.2 考虑，计算每个方格用土量58m3。
52.2)根据料场土的含水量和所用运料车辆的吨位，计算每车料的堆放距离。
53.3)在预定堆料的下承层上，在堆料前应先洒水，使其表面湿润，不应过分潮湿而造成泥泞。
54.4)土装车时，应控制每车料的数量基本相等。在同一路段内，由远到近将料按距离计算卸置于下承层表面的中间或两侧。卸料距离应严格掌握，避免有的路段料不够或过多。土在下承层上的堆置时间不应过长。运送土只宜比摊铺土工序提前1～2d。
55.4.5整平稳压
56.1)用装载机和平地机对填料进行大致整平，配合人工对不平整处进行填补料；
57.2)用重型压路机稳压成型，检测路基宽度，横坡，符合设计要求；
58.3)检验松铺土层的厚度，应符合预计要求；
59.4)除洒水车外，严禁其他车辆在土层上通行。
60.4.6外加剂拌合
61.路床土摊铺符合要求后，开始撒布固化剂各种材料。bjg土体固化剂组成材料为油页岩半焦、32.5水泥、二级粉煤灰及消石灰，为保证拌和均匀，我部拟投入粉料洒布车、路拌机各一台。首先根据试验段填土数量，计算固化剂的使用数量，按照油页岩半焦、32.5水泥、二级粉煤灰、消石灰的顺序采用洒布车进行撒布，然后采用路拌机拌合两遍，搅拌均匀后由
工地实验室对固化剂的含水量、剂量进行自检，保证各项指标符合要求。
62.4.7整平碾压
63.1)灰土拌和均匀后，应立即用平地机初步整形。在直线段，平地机由两侧向路中心进行刮平；在平曲线段，平地机由内侧向外侧进行刮平。必要时，再返回刮一遍。
64.2)对于局部低洼处，应用齿耙将其表层5cm以上耙松，并用新拌的混合料进行找平。如需再用平地机整形一次。应将高处料直接刮出路外，不应形成薄层贴补现象。
65.3)每次整形都应达到规定的坡度和路拱，并应特别注意接缝必须顺适平整。在整形过程中，严禁任何车辆通行。
66.4)路基灰土碾压时，灰土表面要潮湿，碾压遵循：先两侧后中间，先静压后振动再静压的操作程序压实，压路机行驶速度控制在2km/h以内，碾压分初压、复压和终压。
67.5)初压(即静压)采用22t重型压路机，关闭振动装置，先静压两遍，起整平和稳定混合料的作用。
68.6)复压时打开振动装置，弱振一遍，强振四遍，当压实密度基本达到94％，再强振两遍压实度达到96％时再进行压实度检测。
69.7)终压时压路机静压1～2遍。
70.8)碾压时，区段交接处应重叠压实，纵向搭接长度不得小于3m，纵向行与行之间的轮迹重叠压实不小于轮距1/3。
71.4.8养护
72.1)封闭施工现场，非施工人员及车辆不得进入养护路段。
73.2)严禁压路机和重型车辆在已成型的路段上行驶，洒水车等不得在成型的路面上调头或急刹车。
74.3)洒水、保湿、养生7d以上，此项工作应由专人负责，配备10m3的水车一辆。随时保持灰土基层表面的潮湿状态。
75.5、质量检验及规范要求
76.1)碾压成型后由项目部的技术负责人、质检负责人带领相关人员进行自检。
77.2)表面要求平整，无明显轮迹、无翻浆、起皮、起皱现象。
78.3)压实度检验频率为每200m每压实层检测2处，每填筑一层测一次高程和宽度，压实度层层检测，压实度标准不小于96％。
79.6、资料整理
80.试验段施工时，技术员，试验人员应做好原始记录，试验段完成后，及时整理资料。
81.7、试验检测结果
82.7.1室内成型同步试件进行无侧限强度测试、cbr测试、压实度等
[0083][0084]
7.2半焦加固土和其他混合料经济效益对比
[0085][0086][0087]
8、结论
[0088]
1、低参量5％加固土不能替代常规水泥加固土、石灰加固土用作路床处理。
[0089]
2、中参量10％加固土可以替代5％灰土、3％水泥土使用在黄土陷穴、临时场站、临时便道等工程的处理中，经济成本较高。
[0090]
3、高参量15％加固土可以替代10％灰土、5％水泥加固土用作路床处理，但经济成本较高。
[0091]
实施例2：水泥混凝土
[0092]
1、试验
[0093]
1.1试验目的
[0094]
验证本项目开发的半焦掺合料替代常规水泥混凝土中粉煤灰类掺合料或部分水泥在公路低标号混凝土(c25-c35)中的使用性能。
[0095]
1.2试验内容
[0096]
1)按水泥混凝土胶凝材料的20％添加半焦，(水泥掺量相应降低具体以现场试验数据为准)拌制c25水泥混凝土浇筑砼路面等构造物；
[0097]
2)按水泥混凝土胶凝材料的20％添加半焦，(水泥掺量相应降低具体以现场试验数据为准)拌制c30水泥混凝土浇筑挡土墙或其他中小型构造物。
[0098]
1.3试验路段数量
[0099]
c25水泥混凝土道面50-100m，c30水泥混凝土挡墙50-100米，拟定于拌合站临建工程。
[0100]
1.4试验检测内容
[0101]
1)同步试件强度；
[0102]
2)现场构造物强度、裂缝、核心温度；
[0103]
3)构造物外观性能；
[0104]
1.5试验路段所需材料
[0105]
1)挡土墙试验段墙高以2m、截面体积1.5m3/m，试验段长度50m的仰斜式挡土墙为准，计算试验段所需半焦约为10t。
[0106]
2)混凝土路面长50米、宽5米、厚0.3米为准，计算试验段所需半焦混凝土约为375m3，所需半焦掺合料约为20t。
[0107]
3)材料准备
[0108]
按照施工设计图相关内容做好钢材、水泥、地材等材料的准备
[0109]
工作，并按质量保证体系对合格材料供应方进行评价，签订长期的供货合同，保证物质材料按使用计划供应，满足正常施工需要。对所有进场材料严把质量关。
[0110]
4)拌合站现场设置100吨散装水泥罐6个，用以储存进场的水泥。水泥进库前严格按照试验检验要求进行取样试验和留样；在水泥的安定性、凝结时间、强度经检测合格后才准许使用。
[0111]
5)严格控制砂、碎石料源；确保碎石粒径必须符合要求，且质地坚硬，级配良好，含泥量及泥块含量低于规范要求。雨季要提前备料，根据生产(施工) 进度要求，提前备足工期所需量。
[0112]
6)外加剂及掺合料品种通过试验，试配确定，并选用均匀性、操作性较好的减水剂。液状外加剂存放在阴京通风的地方避免强光暴晒，使用过程中经常进行搅拌。
[0113]
2、试验路段施工方案
[0114]
2.1模板制作
[0115]
1)模板采用定型钢模，选择专业的模板加工厂进行加工，保证模板各部尺寸、平整度符合规范及设计要求，且能够保证足够的刚度。在安装之前仔细除锈，在模板面均匀涂抹一层脱模剂。
[0116]
2)模板在使用前应进行试拼装，技术员应对模板大面平整度、两模板拼缝处错位情况进行全面检查和验收,不符合要求不允许使用。模板加工完成后，对各套模板进行分类编号，保证模板使用的准确性。安装时，利用25t汽车吊吊装，首节段模板拼装完成后，复测模板安装情况，并安装拉杆固定牢固，以首节段模板为基准，依次安装剩余段模板。
[0117]
3)安装后的模板，板面之间平整，接缝严密，不露浆，模板拼接的螺栓拧紧，以保证混凝土外观质量。模板安装完成后，对其平面位置、顶部标高、节点连接及纵横向稳定性进行检查验收。
[0118]
2.2混凝土浇筑
[0119]
混凝土拌合及运输
[0120]
1)混凝土在拌和站集中拌合，混凝土采用混凝土运输车运输，混凝土运输过程中运输车罐体应始终保持匀速转动，以保证砼不离析，并具有良好的和易性。
[0121]
2)入模混凝土现场质量控制，砼到现场后，必须在砼入模前对砼进行试放，对其质量进行严格的控制和把关，确认符合使用要求后方可入模，务必做到砼离析不入模，砼均匀性差不入模，砼塌落度过小过大不入模。为了确保砼的外观质量，砼塌落度严格控制在70－90
㎜
。
[0122]
3)混凝土入模：采用吊斗慢放入模，自由倾落高度不宜超过2米，防止混凝土离析。吊斗的出料口距护栏模板顶面约40
㎝
左右，因为料斗过高下料时会造成混凝土离析，料斗太低在移动时又会碰撞周围的拉杆及模板，使局部的模板偏移走样，造成砼结构外观上的变形。
[0123]
4)混凝土浇筑及振捣：混凝土的浇筑与振捣密切相关，相辅相成。振捣时间长短，遍数应根据浇筑的具体情况而定，不能早振，也不能迟振，不要欠振，也不要过振，以确保均匀密实，外表光洁。
[0124]
5)分层分段
[0125]
砼的浇捣，应分层浇筑，每层浇筑的厚度不宜超过30
㎝
，在阴坡或倒角部位，分层厚度宜适当减小。
[0126]
浇筑及振捣：砼的浇筑要按分层厚度连续地由一端向另一端延伸，切勿无规则的堆积，上层与下层应呈倾斜层次的浇露面，注意浇和振的衔接配合，不能早振。所谓“早振”就是本层浇筑的砼尚未到位或未布满范围，层次不清而过早振捣，早振宜导致：水泥浆被溢至低处或边上，拌和物失去均匀性，再浇砼时，则较多的水泥浆上浮，紧靠侧模面，形成色差，另外应注意不能过振，以防止云鳞状色斑的产生。
[0127]
振捣棒的移动间距一般按振捣棒作用半径的1.5倍控制，一般25
㎝
左右，便可防止漏振。
[0128]
6)模板拆除：当混凝土强度达设计强度的60％时,开始拆除模板，施工现场根据现场的环境温度，进行单块模板试拆，以不粘模不掉角为准。模板拆除时，采用人工配合吊装
设备进行作业。
[0129]
2.3修饰及养生
[0130]
1)墙面修饰
[0131]
拆模后，应立即对表面缺陷进行修饰，对于较小的气泡麻点，可采用白水泥与普通水泥调配的干灰修饰，白灰与普通水泥的比例一般控制在1：3左右(可提前进行调配试验，以使调配的灰粉颜色与砼面颜色一致)，不宜拌制灰浆涂刷，这样做易使砼失去原有光泽，修饰应分2－3次进行，切勿急于一次求成。对于面积较大的蜂窝麻面，可用白灰与普通水泥，按适当比例配制水泥浆涂抹，待干后，可用配制好的干灰做再一次修饰，接缝处的漏浆棱角可用磨光机轻轻打磨平整，再用干灰修饰，砂线色差，云鳞状班等缺陷部位可先用砂纸打毛，再用灰浆及干灰修饰
[0132]
2)墙体养生
[0133]
混凝土施工完成后及时采用土工布覆盖并养生不少于7d，提高了混凝土的强度，避免了因养生不到位而产生的干缩裂缝，保证了结构质量。
[0134]
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。