[發明專利]一種生活垃圾焚燒爐底渣干硬性混凝土及其制備方法

在審

• 申請號: 202011444672.3
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112500075A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 王娟;陳寧;董慶廣;章志
• 申請（專利權）人: 上海市建筑科學研究院有限公司
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B40/02
• 代理公司: 上?；ロ槍＠硎聞账?普通合伙) 31332
• 代理人: 成秋麗

本發明提供了一種生活垃圾焚燒爐底渣干硬性混凝土，按質量百分比包括以下組份：生活垃圾焚燒爐底渣0～31.6％，水泥12～13％，石屑47.7～79.2％，水8.3～8.5％。本發明還提供了上述干硬性混凝土的制備方法，包括：S01.將未處理的生活垃圾焚燒爐底渣進行預處理工藝；S02.按質量百分比取以下組分：生活垃圾焚燒爐底渣0～31.6％，水泥12～13％，石屑47.7～79.2％，水8.3～8.5％；S03.生活垃圾焚燒爐底渣、石屑、水泥混合均勻，制成干物料；S04.將干物料和水倒入砂漿攪拌機中攪拌，得到攪拌均勻的料漿；S05.將料漿澆筑至模具中，并施加5.1MPa恒壓使其成型，2h后脫模，得到混凝土試塊；S06.將混凝土試塊放置于濕度90±5％，溫度20±1℃標準養護室或者養護箱中養護28天。

技術領域

本發明屬于建筑材料技術領域，具體涉及一種生活垃圾焚燒爐底渣干硬性混凝土及其制備方法。

背景技術

目前，隨著城市的快速發展，城市生活垃圾、建筑垃圾等固體廢棄物產生的環境問題日益嚴重，固體廢棄物的處置和資源化利用成為城市發展面臨的重要難題。同時，全國范圍內一方面面臨著沙石等天然資源日益匱乏的嚴峻挑戰，另一方面由于生活垃圾及其焚燒爐底渣的產生量日益增多，其處理處置也已經成為了一項社會問題。2019年全國共有5932萬噸生活垃圾進行焚燒，產生520～780萬噸的爐渣，飛灰量約13萬噸，在無形中增加了爐渣的處理難度，填埋場的用地資源日益緊張，為了節約填埋用地、降低處理成本，可通過爐渣再利用的方式來實現。

生活垃圾焚燒渣屬于固體垃圾,是一種可再利用的資源。通過對我國城市垃圾成分和處理方法的研究表明,垃圾焚燒渣可以生產生態建材,消除二次污染,使城市垃圾的處置達到減量化、無害化和資源化。目前，生活垃圾焚燒渣廣泛的應用于燒結多孔磚、路基材料等生態建材。利用生活垃圾焚燒渣制備的干硬性再生混凝土，是一種綠色再生建材，將其代替沙石來制備干硬性混凝土是一種新的處置思路。有利于推動焚燒爐渣得到更高效、充分的處理和應用，為環保工作做出更多貢獻。

干硬性混凝土是指坍落度小于10mm且必須用維勃稠度表示其稠度的混凝土，較低的水泥量和較小的水灰比使得它能夠兼顧使用成本和力學性能的要求，具有流動性很小、硬化速度快、早期強度高的特點，在預制構件生產領域已有廣泛應用。然而，目前的研究發現，生活垃圾焚燒爐底渣應用于干硬性混凝土存在一定的困難，主要是因為生活垃圾焚燒爐底渣為玻璃、陶瓷等致密顆粒和熔渣等多孔顆粒的混合物，具有較大的吸水率，其在干硬性混凝土中替代石英沙時會使得干硬性混凝土拌合物達到規定維勃稠度的需水量增大，硬化后的干硬性混凝土收縮大，易開裂。生活垃圾焚燒爐底渣中的玻璃為非晶質的二氧化硅，因此爐底渣是一種具有堿活性的集料，在水灰比較低的干硬性混凝土中易發生堿-集料反應。以上原因導致生活垃圾焚燒爐底渣無法在干硬性混凝土以及其他建筑材料中規?；⒎€定地應用，嚴重影響其綜合利用水平。因此，克服生活垃圾焚燒爐底渣的自身缺點，提高其在干硬性混凝土等建材中的應用，不僅具有較好的經濟效益，也具有很好的社會效益和環境效益，對于發展循環經濟，推動我國社會綠色發展具有重要意義。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種生活垃圾焚燒爐底渣干硬性混凝土及其制備方法，以解決生活垃圾焚燒爐底渣無法在干硬性混凝土材料中規?；?、穩定化地應用問題。

本發明的解決思路是使用生活垃圾焚燒爐底渣作為天然石屑的替代物來制備干硬性混凝土。

本發明提供的一種生活垃圾焚燒爐底渣干硬性混凝土，按質量百分比包括以下組份：生活垃圾焚燒爐底渣0～31.6％，水泥12～13％，石屑47.7～79.2％，水8.3～8.5％。

進一步的，所述生活垃圾焚燒爐底渣/(所述石屑+所述生活垃圾焚燒爐底渣)≤0.4。

進一步的，所述生活垃圾焚燒爐底渣干硬性混凝土的水固比＝0.09～0.095。

進一步的，所述水泥為42.5級硅酸鹽水泥。