一种利用高温烧制的飞灰陶粒及使用该陶粒代替骨料的混凝土的制备方法与流程

1.本发明涉及建材制造领域，具体地说是一种利用高温烧制飞灰陶粒代替骨料制备混凝土的方法。


背景技术：

2.焚烧法能有效实现生活垃圾的减量化和资源化，降低垃圾对环境的危害，是目前国内外垃圾处理方法中最有前景的方法之一。生活垃圾焚烧飞灰中由于含有多种重金属，由于其中部分重金属的浸出浓度超出国家固体废物浸出毒性的鉴别标准，因此被认为是危险固体废弃物。
3.随着生活水平的提高和社会经济的发展，城市生活垃圾的组成和性能会更加复杂。因此，城市生活垃圾焚烧产生的飞灰如果不采取合理有效的无害化处置，将会对环境和人类活动产生严重的影响，特别是飞灰中重金属将会对环境带来严重危害。因此实现垃圾焚烧飞灰的减量化、无害化和资源化处理具有重要意义。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本发明提供了一种利用高温烧制飞灰陶粒代替骨料制备混凝土的方法，能够固化飞灰中的重金属，降低飞灰污染对社会的危害，同时实现飞灰的资源化利用。即一种利用高温烧制的飞灰陶粒，其特征在于，制备方法包括以下步骤：
5.(1)将垃圾焚烧飞灰加入粘接剂制作成飞灰球核；
6.(2)在飞灰球核外表先裹覆一层吸氯剂后加入还原剂，再次制成球粒后；
7.(3)将球粒送入焚烧炉焚烧制成陶粒。
8.进一步，步骤(1)中，垃圾焚烧飞灰的化学组成主要包括：
[0009][0010]
值得说明的是，上述化学组成是指将各种成分经过换算后，以氧化物形式计量的含量。
[0011]
步骤(1)中，垃圾焚烧飞灰和粘接剂的配比为：100：1～2
[0012]
进一步，步骤(2)中，吸氯剂选自：氧化钙。步骤(2)中，还原剂选自：生物质炭。
[0013]
进一步，步骤(1)中，飞灰球核的粒径范围为：2～10mm
[0014]
进一步，步骤(2)中，球粒的粒径范围为：3～6mm。
[0015]
进一步，步骤(3)中，焚烧的温度范围为：700-1300℃，时间范围为：20～60min。
[0016]
本发明要求保护采用上述飞灰陶粒代替骨料的混凝土，其特征在于，混凝土原料包括以下成分：
[0017][0018]
进一步，所述硅酸盐水泥为p
·
o42.5普通硅酸盐水泥；
[0019]
所述外加剂包括下列重量份的组分：
[0020]
减水剂50～70份；
[0021]
缓凝剂5～15份；
[0022]
引气剂5～15份；
[0023]
早强剂5～15份。
[0024]
进一步，减水剂选自：聚羧酸盐减水剂
[0025]
缓凝剂选自：柠檬酸
[0026]
引气剂选自：松香皂
[0027]
早强剂选自：烷基苯磺酸盐类(如烷基苯磺酸钠)。
[0028]
10.一种如7～9任意一项权利要求所述的混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0029]
(1)将称量好的普通硅酸盐水泥和河砂倒入搅拌机内搅拌20～40秒；
[0030]
(2)将称量好的水和外加剂倒入搅拌机内搅拌50～70秒；
[0031]
(3)将称量好的碎石和飞灰无害化陶粒倒入搅拌机内搅拌50～70秒；
[0032]
(4)将步骤(3)所述搅拌机内混合的物料用于混凝土浇筑。
[0033]
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
[0034]
本发明将垃圾焚烧飞灰在高温条件下烧制成陶粒后替代碎石粗骨料制备成混凝土节省了大量的的飞灰处理处置费用，并且飞灰中的重金属在烧结过程中已经被固化在烧结产物中，制备出的混凝土中重金属浸出毒性符合国家标准要求，不仅有效地将垃圾焚烧飞灰实现无害化，同时也能减少混凝土骨料的使用，使飞灰制品带来一定的经济效益，此外混凝土制品具有较好地性能，值得推广应用。
具体实施方式
[0035]
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。
[0036]
实施例1：
[0037]
一种利用高温烧制的飞灰陶粒，其特征在于，制备方法包括以下步骤：
[0038]
(1)将垃圾焚烧飞灰加入粘接剂制作成飞灰球核；
[0039]
垃圾焚烧飞灰的成分包括：
[0040][0041]
上述化学组成是指将各种成分经过换算后，以氧化物形式计量的含量。
[0042]
垃圾焚烧飞灰和粘接剂的配比为：100：2，飞灰球核的粒径范围为：2～10mm
[0043]
(2)在飞灰球核外表先裹覆一层吸氯剂氧化钙后加入还原剂生物质炭，再次制成球粒后；球粒的粒径范围为：3～6mm。
[0044]
(3)将球粒送入焚烧炉焚烧制成陶粒。焚烧的温度范围为：1000℃，时间为：30min。
[0045]
实施例2：
[0046]
一种利用高温烧制飞灰陶粒代替骨料制备混凝土，所述混凝土制品包括下列重量份的组分：
[0047]
硅酸盐水泥13.5份；
[0048]
河砂28.0份；
[0049]
碎石35份；
[0050]
水8.0份；
[0051]
飞灰无害化陶粒15份；
[0052]
外加剂0.2份。
[0053]
进一步的，所述硅酸盐水泥为p
·
o42.5普通硅酸盐水泥。
[0054]
进一步的，所述外加剂包括下列重量份的组分：
[0055]
减水剂聚羧酸盐减水剂70份
[0056]
缓凝剂柠檬酸10份
[0057]
引气剂松香皂10份
[0058]
早强剂烷基苯磺酸钠10份
[0059]
所述的一种利用高温烧制飞灰陶粒代替骨料制备混凝土的方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0060]
1)将飞灰与辅料混合均匀后在焚烧炉焚烧进行无害化处理并烧制成陶粒；
[0061]
2)将称量好的砂和普通硅酸盐水泥倒入搅拌机内搅拌30秒；
[0062]
3)将称量好的水和外加剂倒入搅拌机内搅拌60秒；
[0063]
4)将称量好的碎石和飞灰无害化陶粒倒入搅拌机内搅拌60秒；
[0064]
5)采用振动台成型，成型过程中应注意模具边缘物料，用抹刀在表面垂直加压，使各物料在模具中均匀分布，在表面平整后停止振动，编号并静置1d后脱模；
[0065]
6)采用标准养护的方式进行养护。
[0066]
进一步的，所述步骤(1)中，混合烧制陶粒的方法为：飞灰加入粘接剂制作成飞灰球核，然后在其外表裹覆一层吸氯剂并加入还原剂再次制成球粒后进入焚烧炉焚烧制成陶粒。
[0067]
进一步的，所述的吸氯剂为氧化钙，所述还原剂为生物质炭。
[0068]
进一步的，所述步骤(1)中，陶粒直接用于混凝土的制备。
[0069]
进一步的，所述步骤(1)中，无害化处理在无害化处理装置中进行，无害化处理装置温度在700～1300℃，实现了二噁英和重金属的解毒。
[0070]
经浇筑成型后养护至不同龄期进行抗压、抗折强度测试，测试结果如表1。
[0071]
表1混凝土抗压抗折强度(mpa)
[0072][0073]
实施例3：
[0074]
一种利用高温烧制飞灰陶粒代替骨料制备混凝土，所述混凝土制品包括下列重量份的组分：
[0075]
硅酸盐水泥13.5份；
[0076]
河砂28.0份；
[0077]
碎石40份；
[0078]
水8.0份；
[0079]
飞灰无害化陶粒10.0份；
[0080]
外加剂0.3份。
[0081]
进一步的，所述硅酸盐水泥为p
·
o42.5普通硅酸盐水泥；
[0082]
进一步的，所述外加剂包括下列重量份的组分：
[0083]
聚羧酸盐减水剂70份
[0084]
缓凝剂柠檬酸10份
[0085]
引气剂松香皂10份
[0086]
早强剂烷基苯磺酸钠10份
[0087]
所述的一种利用高温烧制飞灰陶粒代替骨料制备混凝土的方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0088]
1)将飞灰与辅料混合均匀后在焚烧炉焚烧进行无害化处理并烧制成陶粒；
[0089]
2)将称量好的砂和普通硅酸盐水泥倒入搅拌机内搅拌30秒；
[0090]
3)将称量好的水和外加剂倒入搅拌机内搅拌60秒；
[0091]
4)将称量好的碎石和飞灰无害化陶粒倒入搅拌机内搅拌60秒；
[0092]
5)采用振动台成型，成型过程中应注意模具边缘物料，用抹刀在表面垂直加压，使各物料在模具中均匀分布，在表面平整后停止振动，编号并静置1d后脱模；
[0093]
6)采用标准养护的方式进行养护。
[0094]
进一步的，所述步骤(1)中，混合烧制陶粒的方法为：飞灰加入粘接剂制作成飞灰球核，然后在其外表裹覆一层吸氯剂并加入还原剂再次制成球粒后进入焚烧炉焚烧制成陶粒。
[0095]
进一步的，所述的吸氯剂为氧化钙，所述还原剂为生物质炭。
[0096]
进一步的，所述步骤(1)中，陶粒直接用于混凝土的制备。
[0097]
进一步的，所述步骤(1)中，无害化处理在无害化处理装置中进行，无害化处理装置温度在700～1300℃，实现了二噁英和重金属的解毒。
[0098]
经浇筑成型后养护至不同龄期进行抗压、抗折强度测试，测试结果如表2。
[0099]
表2混凝土抗压抗折强度(mpa)
[0100][0101]
实施例4：
[0102]
一种利用高温烧制飞灰陶粒代替骨料制备混凝土，所述混凝土制品包括下列重量份的组分：
[0103]
硅酸盐水泥13.5份；
[0104]
河砂28.0份；
[0105]
碎石45份；
[0106]
水8.0份；
[0107]
飞灰无害化陶粒5份；
[0108]
外加剂0.2份。
[0109]
进一步的，所述硅酸盐水泥为p
·
o42.5普通硅酸盐水泥。
[0110]
进一步的，所述外加剂包括下列重量份的组分：
[0111]
聚羧酸盐减水剂70份
[0112]
缓凝剂柠檬酸10份
[0113]
引气剂松香皂10份
[0114]
早强剂烷基苯磺酸钠10份
[0115]
所述的一种利用高温烧制飞灰陶粒代替骨料制备混凝土的方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0116]
1)将飞灰与辅料混合均匀后在焚烧炉焚烧进行无害化处理并烧制成陶粒；
[0117]
2)将称量好的砂和普通硅酸盐水泥倒入搅拌机内搅拌30秒；
[0118]
3)将称量好的水和外加剂倒入搅拌机内搅拌60秒；
[0119]
4)将称量好的碎石和飞灰无害化陶粒倒入搅拌机内搅拌60秒；
[0120]
5)采用振动台成型，成型过程中应注意模具边缘物料，用抹刀在表面垂直加压，使各物料在模具中均匀分布，在表面平整后停止振动，编号并静置1d后脱模；
[0121]
6)采用标准养护的方式进行养护。
[0122]
进一步的，所述步骤(1)中，混合烧制陶粒的方法为：飞灰加入粘接剂制作成飞灰球核，然后在其外表裹覆一层吸氯剂并加入还原剂再次制成球粒后进入焚烧炉焚烧制成陶粒。
[0123]
进一步的，所述的吸氯剂为氧化钙，所述还原剂为生物质炭。
[0124]
进一步的，所述步骤(1)中，陶粒直接用于混凝土的制备。
[0125]
进一步的，所述步骤(1)中，无害化处理在无害化处理装置中进行，无害化处理装置温度在700～1300℃，实现了二噁英和重金属的解毒。
[0126]
经浇筑成型后养护至不同龄期进行抗压、抗折强度测试，测试结果如表3。
[0127]
表3混凝土抗压抗折强度(mpa)
[0128][0129]