一种保温混凝土砌块的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于无机材料、固体废弃物资源化综合利用领域，具体是指资源化利用城 市生活垃圾焚烧炉渣制备保温混凝土砌块。
【背景技术】
[0002] 随着城镇化进程加快，生活垃圾形成包围城市态势，占用大量土地且造成生态环 境污染，为此我国兴建垃圾焚烧厂，但焚烧l〇〇〇kg生活垃圾约产生200kg~250kg炉渣，若 不加处置仍将占用大量土地，而且炉渣在焚烧过程中会聚集微量的Cd、Hg、As、Cr等重金属 离子，若在酸性条件下如酸雨，溶出速度较快且溶出量较大，往往会超出我国重金属浸出毒 性GB5085. 3-1996的标准，对生态环境造成进一步危害，形成二次污染。如何实现城市生活 垃圾焚烧炉渣的资源化高效利用，己成为城市发展和环保关注的热点问题。
[0003] 因生活垃圾焚烧炉渣可作为水泥或混凝土的替代骨料，目前我国已有专利"一种 生活垃圾焚烧炉渣集料综合利用的方法"(CN102515599A，【申请号】CN201110391113. 5)将炉 渣细集料予以筛分，筛孔为1. 5mm~2. 5mm，其筛上部分作为无筋混凝土制品集料使用，筛 下部分作为烧结普通砖或烧结多孔砖的原料。但该专利未涉及生活垃圾焚烧炉渣中的重金 属的浸出毒性。
[0004] 我国专利"利用垃圾焚烧发电厂炉渣生产砌筑水泥的方法"（CN 1331796 C，申请 号CN 200510120665)可实现砌筑水泥制品的物理性能达到砌筑水泥GB/T 3183-2003标准 要求，有害重金属溶出达到GB 3838-2002地表水的v类环境质量标准要求，而且生活垃圾 焚烧炉渣的用量超过15%。但该专利未能充分利用生活垃圾焚烧炉渣中的金属铝成分，生 活垃圾中含有一定量铝制品，燃烧后会富集在垃圾焚烧渣炉渣中，一般含量在〇. 2%~1% 之间。金属铝与碱性物质混合后，会有氢气释出，使砌筑水泥形成开裂，降低制品长期服役 强度，存在一定安全隐患。
[0005] 我国专利"用垃圾焚烧炉渣生产加气混凝土的方法"（CN103387411 A，申请号CN 201310318202)充分利用了垃圾焚烧炉渣富含的金属铝成分，将垃圾焚烧炉渣作为发气剂 生产加气混凝土，用作保温节能建材。我国建筑节能政策要求新建或改造项目要达到一定 的保温性能，加气混凝土作为自保温建材市场巨大，因此将垃圾焚烧炉渣用于生产加气混 凝土，不仅将垃圾焚烧炉渣高效再利用，而且显著提高其制品的附加值，具有显著的社会和 经济效益。但加气混凝土的比表面积大，垃圾焚烧炉渣中的重金属浸出可能性显著增大，因 此有必要采取新的发明创造，降低加气混凝土中垃圾焚烧炉渣重金属浸出可能性。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服现有技术的缺点，利用竹炭细密多孔、质地坚硬、吸附能力 强且能消除异味的特点，提供一种掺合竹炭的利用垃圾焚烧炉渣生产保温混凝土砌块的方 法。垃圾焚烧炉渣掺量可达40%，产品性能可达到GB11968-2006 "蒸压加气混凝土砌块" 的国家标准要求，制品的重金属浸出毒性检测可达到GB5085. 3-2007"危险废物鉴别标准浸 出毒性鉴别"的国家标准要求。
[0007] 本发明的目的通过如下技术方案实现：用垃圾焚烧炉渣和竹炭制备保温混凝土 砌块，底层固体原料按如下组成和质量配比加水混合：生活垃圾焚烧炉渣15%~20%，竹 炭1 %~5%，水泥20%~25%，生石灰15%~25%，细沙30 %~40%，铝粉占干物料的 0. 05% -0. 1%，充分搅拌后经发气、蒸压、养护得到加气混凝土砌块。
[0008] 前面所述的方法，优选的方案是，控制总水料比为0. 55~0. 7。
[0009] 前面所述的方法，优选的方案是，具体步骤如下：
[0010] (1)对生活垃圾焚烧炉渣进行烘干和筛选等预处理，烘干是为了便于后续的细化、 筛分及与竹炭的预混合，筛选是为了将残余的木头、陶瓷片和未燃尽塑料等去除。
[0011] (2)对生活垃圾焚烧炉渣进行干法细化和筛分处理，筛分后的生活垃圾焚烧炉渣 为粒度1mm以下的炉渣。
[0012] (3)将竹炭经过破碎粉磨加工筛选得粒径为小于1_的颗粒炭。
[0013] (4)将生石灰破碎并磨成粉状，磨细筛分细度直至干筛法0. 08mm方孔标准筛筛余 小于10%。
[0014] (5)将垃圾焚烧炉渣和竹炭按配方要求充分干混，加淡水搅拌制得料浆。
[0015] (6)加入细沙，混合水磨成沙浆（优选15min~30min)，水磨后沙浆中竹炭粒径目 视小于0. 5mm，生活垃圾焚烧炉渣粒径目视小于0. 5mm。
[0016] (7)加入生石灰、硅酸盐水泥，加水混合均匀搅拌成初级料浆，生石灰消解速度优 选8min~15min，水泥优选采用标号为P. 042. 5R的普通水泥，初凝结时间大于45min，终凝 结时间小于6h。
[0017] (8)采用铝粉进行化学发泡，与料浆充分拌和形成引气泥浆；
[0018] (9)在搅拌状态下进行成型浇注，端面括平后加盖静置，进行保压初凝成型
[0019] (10)蒸汽加热固化养护优选8h，温度控制在优选80°C~90°C，相对湿度优选 90%~95%，即得加气混凝土砌块胚体。
[0020] 根据行业要求，所述生石灰要符合JCT621-1996标准的要求；所述垃圾焚烧炉渣 要符合GB/T25032-2010标准的要求。
[0021] 本发明通过将竹炭与生活垃圾焚烧炉渣充分混合，利用竹炭多孔界面的强吸附作 用固化生活垃圾焚烧炉渣中的重金属、硫化物、氢化物等有毒物质并减少臭味的释放；利用 垃圾焚烧炉渣富含的SiOjP A1 203，在碱性条件下可以与水泥等发生火山灰反应，生成增强 组分；加气混凝土市场广阔，将垃圾焚烧灰炉渣用于加气混凝土有利于废弃物的资源化利 用。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明要求保护的范围并不局限于实 施例表示的范围。
[0023] 原料预处理：将竹炭进行粉磨加工，筛选得粒径小于1mm的颗粒炭，较大炭粒可 再通过破碎加工；将垃圾焚烧炉渣在ll〇°C下烘干，除去残余的木头、陶瓷片和未燃尽塑料 等，干法球磨为2mim~5mim，球磨后对炉渣进行筛分，选取1. 0mm以下炉渣，其他较大粒径 的炉渣可再球磨后筛分；生石灰破碎后磨成粉状，磨细筛分细度直至干筛法0. 〇8_方孔标 准筛筛余小于10%。
[0024] 实施例1
[0025] 按重称取20%垃圾焚烧炉渣，竹炭4%，普通硅酸盐水泥25%，生石灰18%，细沙 20%，铝粉 0· 065%。
[0026] 总水料比为0. 56,拌和用水为常温自来水。将垃圾焚烧炉渣和竹炭在密闭容器内 充分干混，加水搅拌制得料浆；加入细沙，混合水磨30分钟成沙浆，水磨后沙浆中竹炭粒径 目视小于0. 5_，生活垃圾焚烧炉渣粒径目视小于0. 5_ ;加入生石灰，加水消解10分钟，搅 拌1分钟；加入硅酸盐水泥，加水混合均匀搅拌成初级料浆；用铝粉发泡，均匀搅拌形成引 气泥浆；在搅拌状态下进行成型浇注，端面括平后加盖静置，进行保压初凝成型；蒸汽加热 固化养护8h，温度控制在85 °C，相对湿度90 %~95 %;产品出釜自然养护4~7天后出厂。
[0027] 实施例2
[0028] 按重称取20%垃圾焚烧炉渣，竹炭5%，普通硅酸盐水泥23%，生石灰18%，细沙 36%，铝粉 0· 07%。
[0029] 总水料比为0. 58,拌和用水为常温自来水。将垃圾焚烧炉渣和竹炭在密闭容器内 充分干混，加水搅拌制得料浆；加入细沙，混合水磨20分钟成沙浆，水磨后沙浆中竹炭粒径 目视小于0. 5_，生活垃圾焚烧炉渣粒径目视小于0. 5_ ;加入生石灰，加水消解10分钟，搅 拌1分钟；加入硅酸盐水泥，加水混合均匀搅拌成初级料浆；用铝粉发泡，均匀搅拌形成引 气泥浆；在搅拌状态下进行成型浇注，端面括平后加盖静置，进行保压初凝成型；蒸汽加热 固化养护8h，温度控制在85 °C，相对湿度90 %~95 %;产品出釜自然养护4~7天后出厂。
[0030] 实施例1和实施例2所制得的砌块性能如下表。
【主权项】
1. 用垃圾焚烧炉渣和竹炭制备的保温混凝土砌块，其特征在于，底层固体原料按如下 组成和配比加水混合：生活垃圾焚烧炉渣15%~20%，竹炭1 %~5%，水泥20%~25%， 生石灰15 %~25 %，细沙30 %~40 %，铝粉占干物料的0. 05 %~0. 1 %，充分搅拌后经发 气、蒸压、养护得到加气混凝土砌块。2. 根据权利要求1所述的砌块，其特征在于，控制总水料比为0. 55~0. 7。3. 根据权利要求1所述的砌块，其特征在于，所述生活垃圾焚烧炉渣需经干法细化和 筛分处理，所述筛分后的生活垃圾焚烧炉渣为粒度1_以下的炉渣。4. 根据权利要求1所述的砌块，其特征在于，所述生石灰需经破碎后磨成粉状，磨细筛 分细度直至干筛法0. 〇8_方孔标准筛筛余小于10%。5. 根据权利要求1所述的砌块，其特征在于，所述竹炭为粒径小于1mm的颗粒炭。6. 根据权利要求1~5任一项所述的砌块的制备方法，其特征在于，该保温混凝土砌块 的制作方法包括如下步骤：（1)将垃圾焚烧炉渣和竹炭按配方要求充分干混，加淡水搅拌 制得料浆；（2)加入黄沙，混合水磨成沙浆；（3)加入生石灰、硅酸盐水泥，加水混合均匀搅 拌成初级料浆；(4)加入铝粉与混合好的料浆搅拌形成引气泥浆；(5)在搅拌状态下进行成 型浇注，端面括平后加盖静置，进行保压初凝成型；(6)蒸汽加热固化养护8h，温度控制在 80°C~90°C，相对湿度为90%~95%，即得加气混凝土砌块胚体。7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，生石灰消解速度8~15分钟；水泥采用 标号为P. 042. 5的普通水泥，初凝结时间大于45分钟，终凝结时间小于6小时。8. 根据权利要求6所述的方法，其步骤（1)的特性在于水磨后沙浆中竹炭粒径目视小 于0. 5_，生活垃圾焚烧炉渣粒径目视小于0. 5_。
【专利摘要】本发明揭示了一种保温混凝土砌块的制备方法，其主要特征为采用生活垃圾焚烧炉渣和竹炭制备环境友好保温混凝土砌块。将各种原料按质量配比为：生活垃圾焚烧炉渣15％～20％，竹炭1％～5％，硅酸盐水泥20％～25％，生石灰15％～25％，细沙30％～40％，铝粉占干物料的0.05％～0.1％，水余量。本发明方法充分利用生活垃圾焚烧炉渣，同时利用竹炭的吸附特性，能减少重金属的浸出和除臭。本方法资源化利用率较高、工艺简单、成本低等特点，所制备的混凝土砌块强度高、保温性好、有害元素阻断性强。
【IPC分类】C04B18/10, C04B28/02, C04B14/06, C04B22/04, C04B22/06
【公开号】CN105503058
【申请号】CN201510584933
【发明人】张津践, 朱蓬莱, 韩永军, 牛茂威, 张小兵
【申请人】杭州来宝得新材料科技有限公司, 杭州金腾商品混凝土有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年9月9日