[发明专利]生活垃圾焚烧残渣制备的再生回填混凝土及其应用

说明书

本发明公开了一种生活垃圾焚烧残渣制备的再生回填混凝土及其应用，属于再生回填混凝土制备领域。上述再生回填混凝土由以下重量份的组分组成：生活垃圾焚烧炉渣30‑40重量份、建筑垃圾30‑40重量份、细骨料30‑40重量份、石灰石粉5‑10重量份、水泥5‑10重量份、混凝土外加剂0.03‑1重量份。本发明利用不同粒径的物质形成最佳级配，制备过程中各组分的特定粒径的选择使得混合过程中较小粒径的物质填充到上一级粒径的空隙中增强各级粒径之间的粘接性，减少了混凝土中的空隙，大大提高混凝土抗压强度和耐久性。综上，本发明成功制备了高固废含量的再生回填混凝土，具有固废利用率高、抗压强度高等优点，同时还减少了固废的占地面积，节约土地资源。

技术领域

本发明涉及再生回填混凝土制备领域，特别涉及一种采用生活垃圾焚烧残渣制备的再生回填混凝土及其应用。

背景技术

随着城市化进程的加快，城市生活垃圾的产量大幅增加。据统计，截止到2010年我国城市生活垃圾年产量已经达到3.52亿吨，垃圾堆存量达70多亿吨，全国有2/3的城市陷入垃圾的包围之中。垃圾焚烧技术可以使生活垃圾减容90％以上，质量减少70％左右，在垃圾焚烧减量的同时还可以获得电能，因此，焚烧法被认为是一种可以有效处理生活垃圾的方法。然而，垃圾焚烧会产生约30％(质量分数)的焚烧渣(炉渣和飞灰)，其中炉渣占80％，炉渣具有火山灰活性，可以用作混凝土中的聚合材料。

根据我国《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485—2001)，炉渣可按“一般固体废物”进行处理，因此，目前大多数炉渣采用填埋处理，不仅占用大量的土地资源而且填埋费用巨大。另一方面，我国当前的混凝土年生产量超过35亿立方米，需要消耗天然集料(砂石)60亿吨，集料生产使用过程中所带来的矿石资源、能源的消耗，以及对大气和环境的污染问题已经引起了全球范围的普遍关注。生活垃圾焚烧残渣与水泥在化学成分上比较接近，具有凝胶活性，可作为胶结材料，部分替代混凝土中的水泥。为此，很多科研人员尝试在混凝土中利用城市固体废物焚烧炉渣，分析炉渣回收利用的可行性以及探索提高炉渣替代率的措施等。

建筑垃圾是指建设、施工单位或个人对各类建筑物、构筑物、管网等进行建设、铺设或拆除、修缮过程中所产生的渣土、弃土、弃料、余泥及其他废弃物。建筑垃圾指人们在从事拆迁、建设、装修、修缮等建筑业的生产活动中产生的渣土、废旧混凝土、废旧砖石及其他废弃物的统称。按产生源分类，建筑垃圾可分为工程渣土、装修垃圾、拆迁垃圾、工程泥浆等；按组成成分分类，建筑垃圾中可分为渣土、混凝土块、碎石块、砖瓦碎块、废砂浆、泥浆、沥青块、废塑料、废金属、废竹木等。

与其他城市垃圾相比，建筑垃圾具有量大、无毒无害和可资源化率高的特点。绝大多数建筑垃圾是可以作为再生资源重新利用的，如：废金属可重新回炉加工制成各种规格的钢材；废竹木、木屑等可用于制造各种人造板材；碎砖、混凝土块等废料经破碎后可代替砂直接在施工现场利用，用于砌筑砂浆、抹灰砂浆、浇捣混凝土等，也可用以制作砌块等建材产品等。

废弃混凝土块经过破碎、清洗与分级后形成的骨料简称再生骨料；再生骨料部分或全部代替砂石等天然骨料配制而成的混凝土称为再生骨料混凝土。充分利用再生骨料混凝土，不但能有效降低建筑垃圾的数量，减少建筑垃圾对自然环境的污染，同时，利用再生骨料制造再生骨料混凝土还能减少建筑工程中对天然骨料的开采，达到了保护环境的目的。