一种利用固体废物固化土制备的环保砖及其制备方法与流程

1.本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种利用固体废物固化土制备的环保砖及其制备方法。


背景技术：

2.砖在建筑中是不可或缺的产品，已有上千年的历史。自古以来都是用黏土烧结而成，后来的水泥砖、灰砂砖、加气块等都有一个共同特点：都是使用黏土、砂、石、白灰、水泥等资源制作。
3.随着城市化的快速推进，大量高层建筑和地铁的修建，产生了大量的废泥，由于泥土不能跟水泥直接反应制砖，同时深层泥与不能直接种树植草，无法大量外运填埋。城市工程废泥及河道淤泥已成为城市治污和城市管理新的难题，找到城市废泥新的处置方法意义重大。
4.如果能够采用这些废泥等固体废弃物制砖，能为国家节省大量的资源，同时可以处理多年堆积的固体废弃物，减少烧结砖生产过程中污染物的排放。


技术实现要素：

5.解决的技术问题：本技术主要是解决现有技术中存在的现有固体废弃物无法大面积处理等技术问题，提供一种利用固体废物固化土制备的环保砖及其制备方法。
6.技术方案：
7.一种利用固体废物固化土制备的环保砖，所述利用固体废物固化土制备的环保砖的原料按质量份数配比为：
8.固体废弃物固化土：45～70份；
9.骨料：15～30份；
10.粉煤灰：0～10份；
11.胶凝材料:10～15份；
12.外加剂:0～0.5份；
13.水:5～25份。
14.作为本发明的一种优选技术方案：所述固体废弃物固化土的原料按质量份数配比为固体废弃物10000份、丙三醇30-50份、脂肪酸20-30份、聚丙烯酰胺5-10份、氢氧化纳12-20份、硫铝酸钙2-3份、三乙醇胺2-8份、硅酸钠 4-10份、水40-70份；固体废弃物固化土由上述原料搅拌处理得到；所述胶凝材料为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或白色硅酸盐水泥。
15.作为本发明的一种优选技术方案：所述固体废弃物为淤泥、污泥、建筑垃圾渣土等一种或多种经干化、破碎、筛分得到，粒径≤1mm。
16.作为本发明的一种优选技术方案：所述骨料为建筑垃圾、工业废渣等经破碎、筛分得到，粒径0.5-1.5mm。
17.作为本发明的一种优选技术方案：所述胶凝材料的强度等级≥42.5级。
18.作为本发明的一种优选技术方案：所述粉煤灰为ⅱ级及以上。
19.作为本发明的一种优选技术方案：所述外加剂为炭黑、钛白、铬黄或氧化铁红。
20.一种利用固体废物固化土制备的环保砖的制备方法，具体包括如下步骤：
21.第一步：将所述固体废弃物干化、破碎、筛分，将按照固化剂配比制得的固化剂加入到处理后的固体废弃物中搅拌均匀，搅拌时间≥3min；
22.第二步：将固化后的固体废弃物在15-25℃下陈化0.5-10h；
23.第三步：将陈化后的固体废弃物与骨料、粉煤灰、水泥、水按照配合比加入搅拌机中搅拌均匀，搅拌时间≥3min；
24.第四步：将外加剂加入上述搅拌均匀的混合料中，搅拌0.5-1min；
25.第五步：将搅拌好的混合料放置压力机下压制成型，压缩系数控制在1.4-2.0；
26.第六步：将压制好的产品脱模、养护即得利用固体废物固化土制备的环保砖。
27.有益效果：本技术所述利用固体废物固化土制备的环保砖及其制备方法采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
28.1、固体废弃物不用筛分很干净，含土量越大越好，打破传统水泥砖含土量大后质量无法保证的弊端。
29.2、固化剂与固体废弃物混合后通过一系列物理化学反应来改变固体废弃物性质，能将废弃物中大量的自由水以结晶水的形式固定下来，使其胶团表面电流降低，胶团所吸附的双电层减薄，电解质浓度增强，颗粒趋于凝聚，体积膨胀而进一步填充固体废弃物的孔隙，在压力的作用下，使其易于压实，从而形成整体结构，并达到常规所不能达到的密度。
30.3、本发明产品大量替代烧结砖、水泥砖，减少了资源占用和能源消耗，直接减少了二氧化碳排放，可以有效助力国家“双碳”目标的实现。
31.4、本发明产品使用原材料为固体废弃物，原材料几乎没有成本，产品价格低廉，抗冻性和碳化性能优异，抗压强度损失率均低于1.0％。
具体实施方式
32.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
33.实施例1
34.一种利用固体废物固化土制备的环保砖的制备方法，具体包括如下步骤：
35.第一步：将所述固体废弃物干化、破碎、筛分至粒径≤1mm，将按照质量份数配比丙三醇30份、脂肪酸20份、聚丙烯酰胺5份、氢氧化纳12份、硫铝酸钙2份、三乙醇胺2份、硅酸钠4份、水40份搅拌处理制得的固化剂加入到处理后的固体废弃物10000份中搅拌均匀，搅拌时间3min，制得固化后的固体废弃物。
36.第二步：将固化后的固体废弃物在15℃下陈化0.5h制得固体废弃物固化土。
37.第三步：按质量份数配比将陈化后的固体废弃物固化土45份；粒径 0.5-1.5mm建筑垃圾骨料15份；强度等级42.5级硅酸盐水泥10份；水20份按照配合比加入搅拌机中搅拌均匀，搅拌时间3min。
38.第四步：将搅拌好的混合料放置压力机下压制成型，压缩系数控制在2.0；
39.第五步：将压制好的产品脱模、养护即得利用固体废物固化土制备的环保砖。
40.实施例2
41.一种利用固体废物固化土制备的环保砖的制备方法，具体包括如下步骤：
42.第一步：将所述固体废弃物干化、破碎、筛分至粒径≤1mm，将按照质量份数配比丙三醇50份、脂肪酸30份、聚丙烯酰胺10份、氢氧化纳20份、硫铝酸钙3份、三乙醇胺8份、硅酸钠10份、水70份搅拌处理制得的固化剂加入到处理后的固体废弃物10000份中搅拌均匀，搅拌时间4.5min，制得固化后的固体废弃物。
43.第二步：将固化后的固体废弃物在25℃下陈化10h制得固体废弃物固化土。
44.第三步：按质量份数配比将陈化后的固体废弃物固化土70份；粒径 0.5-1.5mm工业废渣骨料30份；ⅰ级粉煤灰10份；强度等级52.5级白色硅酸盐水泥15份；水10份按照配合比加入搅拌机中搅拌均匀，搅拌时间3.5min。
45.第四步：将外加剂铬黄0.5份加入上述搅拌均匀的混合料中，搅拌1min；
46.第五步：将搅拌好的混合料放置压力机下压制成型，压缩系数控制在1.7；
47.第六步：将压制好的产品脱模、养护即得利用固体废物固化土制备的环保砖。
48.实施例3
49.一种利用固体废物固化土制备的环保砖的制备方法，具体包括如下步骤：
50.第一步：将所述固体废弃物干化、破碎、筛分至粒径≤1mm，将按照质量份数配比丙三醇40份、脂肪酸25份、聚丙烯酰胺8份、氢氧化纳16份、硫铝酸钙2.5份、三乙醇胺5份、硅酸钠7份、水55份搅拌处理制得的固化剂加入到处理后的固体废弃物10000份中搅拌均匀，搅拌时间4min，制得固化后的固体废弃物。
51.第二步：将固化后的固体废弃物在20℃下陈化5h制得固体废弃物固化土。
52.第三步：按质量份数配比将陈化后的固体废弃物固化土60份；粒径 0.5-1.5mm建筑垃圾骨料25份；ⅱ级粉煤灰5份；强度等级52.5级普通硅酸盐水泥13份；水15份按照配合比加入搅拌机中搅拌均匀，搅拌时间3min。
53.第四步：将外加剂炭黑0.5份加入上述搅拌均匀的混合料中，搅拌0.5min；
54.第五步：将搅拌好的混合料放置压力机下压制成型，压缩系数控制在1.4；
55.第六步：将压制好的产品脱模、养护即得利用固体废物固化土制备的环保砖。
56.对比例1
57.本对比例与实施例1的区别在于，固体废弃物未加入固化剂处理。
58.参照jc/t422-2007检测标准对实施例1-4以及对比例制得的环保砖的抗压强度、抗冻性(冻后抗压强度、单块砖的干质量损失/％)、吸水率单块值/％、碳化后强度检测，结果如下表。
[0059][0060]
以上所述仅为本发明专利的较佳实施例而已，并不用以限制本发明专利，凡在本发明专利的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明专利的保护范围之内。