[发明专利]垃圾焚烧发电炉渣混凝土的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土的制备方法，具体涉及一种垃圾焚烧发电炉渣混凝土的制备方法，属于固体废弃物资源化综合利用技术领域。

背景技术

垃圾焚烧发电技术是垃圾放在焚烧发电炉中进行燃烧，释放出热能，余热回收进行发电。将垃圾焚烧用于发电是生活垃圾常用的无害化处理方式之一，是一种可实现资源回收利用的有效途径。垃圾进入焚烧炉焚烧后，会产生大量的废渣，称为炉渣，炉渣属于一般废物。

相关研究资料表明，炉渣中的主要成分为熔渣、玻璃、陶瓷、砖头、石块等物，还含有一定的塑料、金属物质和未完全燃烧的纸类、纤维、木头等有机物；炉渣中大于4mrn的颗粒约占60%，适合用作建筑材料，小于4mrn的颗粒一般考虑用作水处理介质。现有的垃圾焚烧炉渣的资源化利用途径主要是用作石油沥青路面的替代骨料，水泥或混凝土的替代骨料，填埋场覆盖材料，路堤、路基等的填充材料等。如专利CN102268861B公开了一种用建筑垃圾和生活垃圾的炉渣制成的路缘石；CN102296742A公开了一种用建筑垃圾和生活垃圾的炉渣制成的发光混凝土砖；CN1331796C公开了一种利用生活垃圾焚烧炉渣生产砌筑水泥的方法，该方法是将生活垃圾焚烧炉渣作为混合材，与硅酸盐熟料、矿渣和石膏共同粉磨，或者分别粉磨再混合均化，制成砌筑水泥，以质量百分比计，原料的加入量为：生活垃圾焚烧炉渣为15%~50%，硅酸盐熟料为1%~50%，矿渣为5%~50%，石膏为4%~8%；专利CN102092992B公开了用生活垃圾焚烧炉渣制备的混凝土码头砖及其制备方法，该方法是通过改善原料配比及工艺参数来提高混凝上码头砖的强度，原料配比为：生活垃圾焚烧炉渣18.1%~40.9%、水泥12.9%~18.1%、碎石12.5%~30.9%、粗砂28.1%~43.9%和外加剂2.5%~5.9%。

在利用垃圾焚烧炉渣制备混凝土材料方面，专利CN103387411A公开了一种用垃圾焚烧炉渣生产加气混凝土的方法，以质量百分比计，原料的加入量为：粉煤灰、石英砂和/或粒化高炉矿渣：30-60%；硅酸盐水泥：5-15%；生石灰：15-25%；二水石膏：3-5%；垃圾焚烧炉渣：10-40%（优选9.5-39%）。

现有技术中的炉渣利用过程中，均没有考虑垃圾炉渣与普通混凝土集料的吸水率不同的问题，在垃圾炉渣混凝土各材料配合比的设计过程中，在确定用水量时，均忽视了垃圾炉渣骨料的吸水率问题，使得垃圾炉渣混凝土无法实现充分的拌合，同时也没有考虑混凝土中垃圾炉渣粗骨料与全部粗骨料质量比与混凝土抗压强度的优化问题，制得的混凝土的耐水性以及抗压强度与普通的混凝土存在差距，另外，稳定性和整体性能不高。如不克服，垃圾炉渣混凝土在使用过程中会存在着安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的问题，提供一种抗压强度高、耐水性极佳、稳定性高、能实现充分拌合的垃圾焚烧发电炉渣混凝土的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种垃圾焚烧发电炉渣混凝土的制备方法，由如下步骤组成：

（1）原材料准备：采用垃圾炉渣替代混凝土中粗骨料，其中混凝土中垃圾炉渣粗骨料与全部粗骨料质量比在50~70%之间，所述原材料由以下材料进行制备，各材料的用量配比，以制备每立方混凝土所需该材料的质量计为：垃圾焚烧发电厂的垃圾焚烧锅炉排放的炉渣250~400kg、水泥300~550kg、磁化水150~200kg、砂220~260kg、粒径为10~20mm的级配碎石1100~1300kg、减水剂3~4kg、丙烯酸树脂4-5kg、GCY活化剂15~20kg；

（2）炉渣预处理：将垃圾焚烧发电厂的垃圾焚烧锅炉排放的炉渣经过水解槽洗涤，去除可溶解盐后，通过破碎筛选、磁选、浮力分选、筛分，获得粒径为3~5mm、表观密度为1996kg/ m³的垃圾炉渣粗骨料；

（3）磁化水制备：采用磁化器，预先将自来水进行磁化，获得磁化水，备用；

（4）混凝土制备：混凝土制备过程中，根据原材料准备过程中垃圾炉渣粗骨料与全部粗骨料质量比率，采用分两批加入丙烯酸树脂、分三批加入磁化水、分四次进行搅拌的方法，先将25~35%的磁化水、GCY活化剂、垃圾炉渣粗骨料、砂和50%的丙烯酸树脂加入搅拌装置中搅拌1~2min，然后加入粒径为10~20mm的级配碎石、水泥进行二次搅拌，搅拌时间25~30s，再加入减水剂和50~60%的磁化水进行第三次搅拌，搅拌时间25~30s，最后加入50%的丙烯酸树脂和剩余的磁化水进行第四次搅拌，搅拌时间25~30s，即制得。