一种渣土的资源化利用工艺及方法技术领域
本发明涉及固体废弃物再生利用领域，尤其是一种渣土的资源化利用工艺及方
法。
背景技术
随着城市建设的快速发展，建筑垃圾的产生量与日俱增，建筑垃圾作为一种具有
资源化属性的固体废弃物，经过资源化处置，可作为原材料应用到工程建设中去，形成可持
续发展的良性循环。建筑垃圾资源化再生利用的技术途径是将建筑垃圾回收后进行预处
理，并采用专业设备破碎后生成再生骨料和粉料，替代天然砂石、土等资源，生产各种再生
建材产品以及路用材料。渣土是建筑垃圾中的一种，也是资源化利用过程中最容易被忽视
的部分，往往直接被填埋处理。其实渣土也是可以再生利用的宝贵资源，将其再生利用，可
以进一步提高建筑垃圾的综合再生利用率，促进建筑垃圾全面、高效地再生利用。
目前的道路工程建设，主要是以石灰土做底基层。石灰的消解会造成严重的环境
污染，并且石灰土施工多以人工为主，效率低、灰剂量控制不准。而采用水泥稳定渣土底基
层，利用厂拌设备和摊铺机进行机械化施工，不仅效率高、水泥剂量控制准确，还可以避免
消灰造成的环境污染。水泥稳定渣土替代石灰土底基层，不仅环保、经济可行，而且水泥稳
定渣土底基层强度更高，形成长寿命基层。
综上所述，一种渣土的资源化利用工艺及方法涉及采用水泥做为胶结材料对渣土
进行稳定，应用于道路底基层，具有环保、可持续发展的价值和一定的经济效益和社会效
益。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种渣土的资源化利用工艺及方法，采用水泥做
为胶结料进行稳定，利用现有的稳定土厂拌设备进行生产，替代石灰土用作道路底基层，资
源节约、环境友好、工艺成熟且适用于雨季施工，可以使建筑垃圾渣土得到有效利用，具有
较好的经济效益和社会效益。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一种渣土的资源化利用工艺及方法，包括以下步骤：
（1）渣土原材料的筛分及存放；本发明所指的建筑垃圾渣土有两种类型，一种是砖混类
建筑垃圾在采用专业的预处理设备进行预筛分时所产生土和细粒料的混杂物，其中土的含
量较高，细粒料含量相对较少；另一种是在对砖混类建筑垃圾进行破碎、筛分等工艺处理时
进一步筛分出来的，其土的含量较少，细粒料含量相对较多。去除两种渣土材料中的木屑、
铁屑等杂物、轻物质及大块砖石后，按来源不同，分类存放。
（2）对渣土进行原材料评价及性能分析；在加工处理后的渣土料堆中取大量、代表
性试验，对渣土材料进行性能评价与分析，主要包括渣土的组成成分、理化特性以及其做为
路用材料的含水量、液限、塑限、塑性指数、颗粒组成等技术指标分析，必要时还需分析渣土
的有机质含量及硫酸盐含量等。经分析，渣土工程分类上属粗粒土范畴，其小于0.6mm颗粒
的含量小于30%，液限小于40%，塑性指数不大于17，可采用水泥进行稳定。渣土的含水量、液
限、塑限、塑性指数、颗粒组成等指标须满足《城镇道路工程施工与质量验收规范》中水泥稳
定土类基层原材料质量要求，对不满足要求的渣土须进行处理后方可使用。
（3）采用水泥做为胶结料进行组成设计试验，水泥稳定渣土结构层强度按水泥稳
定土底基层强度要求进行控制，确定水泥稳定渣土的控制水泥剂量；以道路用水泥稳定渣
土7d抗压强度不低于1.5MPa为标准，通过试验确定合适的配合比，检测混合料的各项路用
性能指标（力学性能、抗冻性能、抗冲刷性能）。结合经济情况，确定路用最佳配合比，给出厂
拌水泥稳定渣土的水泥剂量、最佳含水量和最大干密度。
（4）采用厂拌法对水泥稳定渣土进行生产拌和。
（5）运输过程中尽量减少水量损失，同时保证混合料摊铺前不会达到水泥稳定渣
土的初凝时间；
（6）现场采用摊铺机摊铺，确定适宜松铺系数以达到设计厚度要求；
（7）选择适宜碾压组合，使水泥稳定渣土底基层表面平整，达到压实度设计要求，形成
道路底基层。
（8）采用洒水养生方式，根据当时气候调整洒水量和洒水次数，期间使水泥稳定渣
土层表面始终保持湿润，待养护完成后开始上层结构的铺筑施工。
作为优选，所述步骤（1）中的渣土原材料是指拆除各类建筑物以及居民装饰装修
房屋过程中所产生的弃土、弃料。
作为优选，步骤（1）中的渣土原材料是指对砖混类建筑垃圾采用专业的预处理设
备进行预筛分产生的土和细粒料的混杂物以及砖混类建筑垃圾破碎、筛分过程中进一步筛
分出的土和细粒料的混杂物，并去除混在渣土材料中木屑、铁屑等杂物、轻物质及大块砖
石。
作为优选，步骤（2）对原材料性能分析，包括渣土材料的理化特性、含水量、液限、
塑限、塑性指数、颗粒组成等。
作为优选，步骤（1）中的渣土工程分类上属粗粒土范畴，其小于0.6mm颗粒的含量
小于30%，液限小于40%，塑性指数不大于17，可采用水泥进行稳定。
作为优选，步骤（3）中的水泥剂量控制在4%~7%。
作为优选，步骤（5）中道路底基层施工采用摊铺机摊铺。
基层材料的胶凝材料以水泥为主，对于不同的交通量和道路的等级，可以采用粉
煤灰、石灰等其他的无机结合料作为胶凝材料，进行无机结合料混合料配合比设计时以能
否满足7天无侧限抗压强度为主要设计指标。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
（1）提供了一种渣土资源化利用的方式，形成建筑垃圾资源化全面、高效利用。
渣土是建筑垃圾资源化利用过程中最容易被忽视的部分，往往会被直接填埋处
理，本发明将渣土作为再生利用的宝贵资源，经筛分去杂等工艺处理后，通过一系列室内研
究试验并结合实际工程应用，将其经水泥进行稳定后应用到道路底基层上，提高了建筑垃
圾的再生利用率，促进并推动了建筑垃圾资源化全面高效利用。
（2）绿色环保、工艺控制精确、效率高、节约资源
目前的道路工程建设，主要是以石灰土做底基层。石灰的消解会造成严重的环境污染，
并且石灰土施工多以人工为主，效率低、灰剂量控制不准。而采用水泥稳定渣土底基层，利
用稳定土厂拌设备和摊铺机进行机械化施工，不仅效率高、水泥剂量控制准确，还可以避免
消灰造成的环境污染。随着水泥价格的不断降低，水泥稳定渣土替代石灰土用于道路底基
层，环保、经济可行，同时，本发明将渣土作为原材，达到了降低成本、节约资源的目的。因
此，本发明具有显著的社会效益和经济效益。
（3）水泥稳定渣土底基层性能更高更稳定
本发明提供的应用于道路底基层的水泥稳定渣土，是一种新型的路用材料，这种材料
成本低、强度高、稳定性好，完全可以替代石灰土作为道路底基层的铺筑材料，而且水泥稳
定渣土底基层强度更高，形成的底基层寿命更长。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的流程示意图。
具体实施方式
实施例1
（1）渣土原材的筛分及存放
建筑垃圾渣土成分复杂，可能导致其材料的变异性比较大，为减小其变异性，对砖混类
建筑垃圾进行破碎、筛分等工艺处理，去除渣土中混杂的大块砖石，在此过程中进一步去除
渣土中混杂的轻质物，筛分完毕后，按不同来源的建筑垃圾渣土单独存放。
（2）对原材质量进行评价
在各料堆取等质量渣土混合均匀，按四分法取渣土样本进行室内试验。
取渣土样本进行室内筛分试验和液塑限联合测定试验，渣土的筛分情况见下表：
渣土级配
结果为：本渣土为粗粒土中的细粒土砂（SF），含水量13.1%，液限27.7%，塑限21.7%，塑
性指标6，不均匀系数Cu=45,曲率系数Cc=1.0，渣土作为底基层的颗粒范围完全符合水泥稳
定土类级配要求。
经试验检测，渣土中有机质含量1.73%，低于2%指标；硫酸盐含量0.225%，低于指标
0.25%，作为水泥稳定土类材料无需进行处理。
（3）水泥稳定渣土组成设计：以水泥稳定渣土7d抗压强度不低于1.5MPa为标准，以
3%、4% 、5%、6%、7% 的水泥剂量进行水泥稳定渣土配合比设计，经实验分析得到5%水泥剂量
稳定渣土7d抗压强度2.2MPa满足要求，取5%为最佳水泥用量，以0.5%的梯度即水泥剂量为
4.5%、5%、5.5%进行性能试验（包括：7d、28d、60d、90d、180d无侧限抗压强度试验，28d抗冲刷
试验，28d 5次冻融循环试验，90d劈裂强度试验，90d抗压回弹模量试验）。
无侧限抗压强度
抗冲刷性能
水泥剂量
冲刷前的平均质量（g）
损失的平均质量（g）
损失量比例（%）
4.5%
5429.3
20.13
0.37
5%
5466.7
12.38
0.23
5.5%
5458.8
5.77
0.11
冻融循环
劈裂强度
水泥剂量
90d平均劈裂强度（Mpa）
4.5%
0.32
5%
0.44
5.5%
0.69
抗压回弹模量
水泥剂量
90d抗压回弹模量（Mpa）
4.5%
766
5%
826
5.5%
934
以上指标均满足规范要求的水泥稳定土类材料用于道路底基层要求。
（4）采用厂拌法对水泥稳定渣土进行生产拌和前，取料堆渣土检验，颗粒范围满足
水泥稳定土类级配要求，含水量12.9%，液限26.4%，塑限20.1%，塑性指标6.3，不均匀系数:
Cu=44,曲率系数:Cc=0.48，有机质及硫酸盐含量低于控制标准。
根据前期室内研究结果，以水泥剂量5%、5.5% 、6%做水泥稳定渣土的组成设计试
验，结果如下表：
因此，确定厂拌水泥稳定渣土的水泥剂量6%，水泥稳定渣土最佳含水量14.4%，最大干
密度1.842g/cm3。以实际水泥剂量6.5%进行生产拌和，因渣土本身含水量比较高，拌和时加
水量需严格控制，避免水泥稳定渣土含水量过高。
（5）现场采用两台摊铺机联合摊铺，无法使用摊铺机摊铺的位置，采用人工摊铺，
通过实验段确定松铺系数为1.375。
现场碾压组合为：采用12t胶轮压路机初步稳定碾压1~2遍，混合料初步稳定后用
20t的振动压路机振压2~3遍，最后用22t三轮压路机碾压2~3遍至表面平整、无轮迹。
经现场取样检测混合料的最大干密度为1.823g/cm3；每1000m2随机抽检一点，采用
灌砂法检测压实度，误差均在规定范围内；测定含水量在14.4%~15.8%，误差不超过2%；压实
度均在95%以上。
（6）采用洒水养生方式，根据当时气候调整洒水量和洒水次数，期间使水泥稳定渣
土层表面始终保持湿润，待养护完成后开始上层结构的铺筑施工。
养护7d后前场取样成型试件平均强度2.18MPa；现场钻取芯样完整密实，且芯样高
度符合规范要求，平均强度1.58MPa。
养护7d后每车道按每20m一测点进行弯沉检测，水泥稳定渣土结构层最大弯沉值
0.62mm，弯沉代表值0.53mm，明显低于同类石灰土底基层。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说
明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术
人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进
和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。