CN107902960A - 生活垃圾焚烧炉渣粉料道路面层材料 - Google Patents

生活垃圾焚烧炉渣粉料道路面层材料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种生活垃圾焚烧炉渣粉料道路面层材料，包括如下重量份的各组分：生活垃圾焚烧炉渣粉料1‑8份；沥青4‑7份；新骨料92‑99份；还包括抗剥落剂，且所述抗剥落剂的含量为所述沥青用量的0.3‑0.5%；所述生活垃圾焚烧炉渣粉料的粒径范围为0‑0.6mm，其中0‑0.075mm的含量为所述生活垃圾焚烧炉渣粉料总重量的75‑100%。生活垃圾焚烧炉渣经过破碎、第一次筛分第一次磁选、预磨粉、第二次筛分、第二次磁选、第二次磨粉，将较大颗粒的生活垃圾焚烧炉渣研磨成小于0.6mm的粉料，且经过两次磁选能够有效去除其中的金属杂质，将其控制在1%内，能够有效降低后期可能出现的隐患。

Description

生活垃圾焚烧炉渣粉料道路面层材料
技术领域
本发明涉及道路工程技术领域，具体涉及一种生活垃圾焚烧炉渣粉料道路面层材料。
背景技术
随着城市化进程的快速推进，生活垃圾的处理量也在同步快速增长，由于垃圾填埋场容量的限制，垃圾的减量化处理及再生利用是亟待解决的问题。生活垃圾焚烧技术可以将垃圾容量大大减少，焚烧过程可回收热能发电，减量后的炉渣可以作为再生资源加以利用，各国都将焚烧技术作为生活垃圾处理的主要方式。
当前生活垃圾的处理方法主要有三种：卫生填埋、焚烧和堆肥。其中焚烧可以达到减量、回收能量、减少污染等效果，是许多国家和地区城市生活垃圾处理的首选方案。在发达国家，生活垃圾焚烧比例在垃圾处理中所占的比例很大，如瑞士达到了80％，日本73％，丹麦70％。焚烧处理在我国许多城市的固体废物管理中也将占据越来越重要的地位。
生活垃圾在焚烧处理后，会产生出占垃圾总量25％左右的炉渣，大量的生活垃圾炉渣的产生将增加炉渣的占地和相关处治费用，因此，生活垃圾焚烧炉渣的资源化利用势在必行。经过调查发现，生活垃圾焚烧炉渣分为炉渣细集料和炉渣粉料，而从炉渣粉料的性能研究发现，其与矿粉有类似的性质，因此，将生活垃圾炉渣粉料替代矿粉用于沥青填料中，作为路面面层使用，可以有效的利用废弃资源，实现废弃资源的循环利用，实现公路建设的可持续发展，同时，也能够减少自然资源的开采，缓解资源日益紧张的问题，并保护了自然环境。
有鉴于上述现有的生活垃圾焚烧炉渣存在的大量堆积、占地面积大等缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种生活垃圾焚烧炉渣粉料道路面层材料，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的主要目的在于，克服现有的生活垃圾焚烧炉渣存在的大量堆积、占地面积大等缺陷，而提供一种生活垃圾焚烧炉渣粉料道路面层材料，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
一种生活垃圾焚烧炉渣粉料道路面层材料，包括如下重量份的各组分：
生活垃圾焚烧炉渣粉料 1-8份
沥青 4-7份
新骨料 92-99份
还包括抗剥落剂，且所述抗剥落剂的含量为所述沥青用量的0.3-0.5％；
所述生活垃圾焚烧炉渣粉料中的金属物总量占所述生活垃圾焚烧炉渣粉料总重量小于1％；
所述生活垃圾焚烧炉渣粉料的粒径范围为0-0.6mm，其中0-0.075mm的含量为所述生活垃圾焚烧炉渣粉料总重量的75-100％。
作为一种优选的技术方案，所述生活垃圾焚烧炉渣粉料由以下步骤制得：
步骤1：将生活垃圾焚烧炉渣进行第一次破碎后，进行第一次筛分；
步骤2：将大于4.75mm的生活垃圾焚烧炉渣进行第二次破碎处理，再按照所述步骤1的筛分处理进行筛分为所述八个范围；
步骤3：对生活垃圾焚烧炉渣分别进行第一次磁选；
步骤4：将所述步骤3经过所述第一次磁选的生活垃圾焚烧炉渣分别进行预磨粉；
步骤5：第二次筛分处理；
步骤6：对所述步骤5得到的生活垃圾焚烧炉渣进行第二次磁选；
步骤7：第二次磨粉处理，得到所述生活垃圾焚烧炉渣粉料。
作为一种优选的技术方案，所述步骤1具体的为：将生活垃圾焚烧炉渣进行第一次破碎后，进行第一次筛分处理，分为粒径范围为：大于4.75mm，2.36-4.75mm，1.18-2.36mm，0.600-1.18mm，0.300-0.600mm，0.150-0.300mm，0.075-0.150mm，0-0.075mm八个范围。
作为一种优选的技术方案，所述步骤3具体的为：对粒径为2.36-4.75mm，1.18-2.36mm，0.600-1.18mm，0.300-0.600mm，0.150-0.300mm，0.075-0.150mm，0-0.075mm七个范围的生活垃圾焚烧炉渣分别进行第一次磁选。
作为一种优选的技术方案，所述步骤5具体的为：将所述步骤4得到的生活垃圾焚烧炉渣进行第二次筛分处理，分为粒径范围为：2.36-4.75mm，1.18-2.36mm，0.600-1.18mm，0.300-0.600mm，0.150-0.300mm，0.075-0.150mm，0-0.075mm七个范围。
作为一种优选的技术方案，所述步骤7具体的为：对所述步骤6得到的生活垃圾焚烧炉渣中处于0.300-0.600mm、0.150-0.300mm、0.075-0.150mm、0-0.075mm四个粒径范围的生活垃圾炉渣粉料收集备用，将处于粒径范围为2.36-4.75mm，1.18-2.36mm，0.600-1.18mm，的生活垃圾焚烧炉渣分别进行第二次磨粉处理；
作为一种优选的技术方案，还包括步骤8：将步骤7中得到的粒径小于0.6mm的生活垃圾焚烧炉渣收集备用，去除大于0.6mm的部分。
作为一种优选的技术方案，所述新集料为玄武岩骨料，且所述玄武岩骨料包括如下粒径骨料及各粒径范围内的重量份数：
9.5-13.2mm 30-45份
4.75-9.5mm 30-40份
2.36-4.75mm 10-20份。
作为一种优选的技术方案，抗剥落剂为胺类抗剥落剂、消石灰或非胺类抗剥落剂中的任一种。
作为一种优选的技术方案，所述沥青为SBS改性沥青。
采用上述技术方案，能够实现以下技术效果：
1)、将生活垃圾焚烧炉渣研磨成小于0.6mm的粉料作为道路面层材料中的填料，在缓解生活垃圾焚烧炉渣造成的占地面积大的问题的同时，还能够充分利用该废弃资源，使其能够变废为宝，成为道路面层材料，而随着城市化进程的加快，道路建设蓬勃发展，采用废弃炉渣替代石料可进一步缓解开采矿石带来的环境问题，实现资源的循环利用，实现可持续发展；
2)、生活垃圾焚烧炉渣经过破碎、第一次筛分第一次磁选、预磨粉、第二次筛分、第二次磁选、第二次磨粉，将较大颗粒的生活垃圾焚烧炉渣研磨成小于0.6mm的粉料，且经过两次磁选能够有效去除其中的金属杂质，将其控制在1％内，能够有效降低后期可能出现的隐患；
3)、采用沥青作为粘结剂组分，将新旧骨料进行充分的混合及粘结，另外为了增加三者之间的粘结力，采用抗剥落剂，进一步增加了面层材料的整体性，从而增加其强度。
4)本申请克服了目前技术中存在的技术偏见，现有的技术中，将生活垃圾焚烧炉渣再利用时，炉渣不会再继续加工，而是筛分之后直接作为填料使用的，而本申请将炉渣继续加工成粉料，粉料可以替代混合料中的矿粉减少纤维用量，降低成本，提高炉渣的利用率，并为其应用提供了新的思路，克服了其在应用中的技术偏见，在本申请首次提出。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,对依据本发明提出的生活垃圾焚烧炉渣粉料道路面层材料其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。
本发明公开了一种生活垃圾焚烧炉渣粉料道路面层材料，包括如下重量份的各组分：
生活垃圾焚烧炉渣粉料 1-8份
沥青 4-7份
新骨料 92-99份
还包括抗剥落剂，且抗剥落剂的含量为沥青用量的0.3-0.5％；
生活垃圾焚烧炉渣粉料中的金属物总量占生活垃圾焚烧炉渣粉料总重量小于1％；
生活垃圾焚烧炉渣粉料的粒径范围为0-0.6mm，其中0-0.075mm的含量为生活垃圾焚烧炉渣粉料总重量的75-100％。
作为一种优选的技术方案，生活垃圾焚烧炉渣粉料由以下步骤制得：
步骤1：将生活垃圾焚烧炉渣进行第一次破碎后，进行第一次筛分处理，分为粒径范围为：大于4.75mm，2.36-4.75mm，1.18-2.36mm，0.600-1.18mm，0.300-0.600mm，0.150-0.300mm，0.075-0.150mm，0-0.075mm八个范围；
步骤2：将大于4.75mm的生活垃圾焚烧炉渣进行第二次破碎处理，再按照步骤1的筛分处理进行筛分为八个范围；
步骤3：对粒径为2.36-4.75mm，1.18-2.36mm，0.600-1.18mm，0.300-0.600mm，0.150-0.300mm，0.075-0.150mm，0-0.075mm七个范围的生活垃圾焚烧炉渣分别进行第一次磁选；
步骤4：将步骤3经过第一次磁选的生活垃圾焚烧炉渣分别进行预磨粉；
步骤5：将步骤4得到的生活垃圾焚烧炉渣进行第二次筛分处理，分为粒径范围为：2.36-4.75mm，1.18-2.36mm，0.600-1.18mm，0.300-0.600mm，0.150-0.300mm，0.075-0.150mm，0-0.075mm七个范围；
步骤6：对步骤5得到的生活垃圾焚烧炉渣进行第二次磁选；
步骤7：对步骤6得到的生活垃圾焚烧炉渣中处于0.300-0.600mm、0.150-0.300mm、0.075-0.150mm、0-0.075mm四个粒径范围的生活垃圾炉渣粉料收集备用，将处于粒径范围为2.36-4.75mm，1.18-2.36mm，0.600-1.18mm，的生活垃圾焚烧炉渣分别进行第二次磨粉处理；
步骤8：将步骤7中得到的粒径小于0.6mm的生活垃圾焚烧炉渣收集备用，去除大于0.6mm的部分。
作为一种优选的技术方案，新集料为玄武岩骨料，且玄武岩骨料包括如下粒径骨料及各粒径范围内的重量份数：
9.5-13.2mm 30-45份
4.75-9.5mm 30-40份
2.36-4.75mm 10-20份。
作为一种优选的技术方案，抗剥落剂为胺类抗剥落剂、消石灰或非胺类抗剥落剂中的任一种。
作为一种优选的技术方案，沥青为SBS改性沥青。
为了进一步说明本发明，下面结合具体实施例对本发明提供的生活垃圾焚烧炉渣粉料道路面层材料进行详细的描述，但不应将其理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
材料组成及各组分的重量份数：生活垃圾焚烧炉渣粉料1份；SBS改性沥青4份；玄武岩骨料92份；胺类抗剥落剂，其含量为沥青用量的0.3％，其中0-0.075mm范围内的生活垃圾焚烧炉渣粉料的含量为生活垃圾焚烧炉渣粉料总重量的75％，玄武岩骨料包括如下粒径骨料及各粒径范围内的重量份数：
9.5-13.2mm 30份
4.75-9.5mm 30份
2.36-4.75mm 10份。
实施例2
材料组成及各组分的重量份数：生活垃圾焚烧炉渣粉料8份；SBS改性沥青7份；玄武岩骨料99份；非胺类抗剥落剂，其含量为沥青用量的0.5％，其中0-0.075mm范围内的生活垃圾焚烧炉渣粉料的含量为生活垃圾焚烧炉渣粉料总重量的100％，玄武岩骨料包括如下粒径骨料及各粒径范围内的重量份数：
9.5-13.2mm 45份
4.75-9.5mm 40份
2.36-4.75mm 20份。
实施例3
材料组成及各组分的重量份数：生活垃圾焚烧炉渣粉料5份；SBS改性沥青6份；玄武岩骨料95份；消石灰，其含量为沥青用量的0.4％，其中0-0.075mm范围内的生活垃圾焚烧炉渣粉料的含量为生活垃圾焚烧炉渣粉料总重量的90％，玄武岩骨料包括如下粒径骨料及各粒径范围内的重量份数：
9.5-13.2mm 40份
4.75-9.5mm 35份
2.36-4.75mm 15份。
对上述实施例的原材料组分应用于沥青路面面层结构中，并经过高温拌合，并通过对成型的混合料试件进行浸水马歇尔实验、冻融劈裂实验、动稳定度实验、-10摄氏度小梁弯曲实验对混合料性能进行验证，具体的实验结果如下表1所示：
表1实施例性能测试结果
注：标准要求为中华人民共和国交通部发布的《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)的行业标准。
由表1中的数据可知，实施例1-3得到的混合料的性能均优于中华人民共和国交通部发布的《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)的行业标准，因此其能够用于道路面层，能够替代沥青填料，实现废弃资源的循环利用，实现公路建设的可持续发展。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种生活垃圾焚烧炉渣粉料道路面层材料，其特征在于，包括如下重量份的各组分：
生活垃圾焚烧炉渣粉料 1-8份
沥青 4-7份
新骨料 92-99份
还包括抗剥落剂，且所述抗剥落剂的含量为所述沥青用量的0.3-0.5%；
所述生活垃圾焚烧炉渣粉料中的金属物总量占所述生活垃圾焚烧炉渣粉料总重量小于1%；
所述生活垃圾焚烧炉渣粉料的粒径范围为0-0.6mm，其中0-0.075mm的含量为所述生活垃圾焚烧炉渣粉料总重量的75-100%。
2.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧炉渣粉料道路面层材料，其特征在于，所述生活垃圾焚烧炉渣粉料由以下步骤制得：
步骤1：将生活垃圾焚烧炉渣进行第一次破碎后，进行第一次筛分；
步骤2：将大于4.75mm的生活垃圾焚烧炉渣进行第二次破碎处理，再按照所述步骤1的筛分处理进行筛分为所述八个范围；
步骤3：对生活垃圾焚烧炉渣分别进行第一次磁选；
步骤4：将所述步骤3经过所述第一次磁选的生活垃圾焚烧炉渣分别进行预磨粉；
步骤5：第二次筛分处理；
步骤6：对所述步骤5得到的生活垃圾焚烧炉渣进行第二次磁选；
步骤7：第二次磨粉处理，得到所述生活垃圾焚烧炉渣粉料。
3.根据权利要求2所述的生活垃圾焚烧炉渣粉料道路面层材料，其特征在于，所述步骤1具体的为：将生活垃圾焚烧炉渣进行第一次破碎后，进行第一次筛分处理，分为粒径范围为：大于4.75mm，2.36-4.75mm，1.18-2.36 mm，0.600-1.18 mm，0.300-0.600mm，0.150-0.300 mm，0.075-0.150mm，0-0.075mm八个范围。
4.根据权利要求2所述的生活垃圾焚烧炉渣粉料道路面层材料，其特征在于，所述步骤3具体的为：对粒径为2.36-4.75mm，1.18-2.36 mm，0.600-1.18 mm，0.300-0.600mm，0.150-0.300 mm，0.075-0.150mm，0-0.075mm七个范围的生活垃圾焚烧炉渣分别进行第一次磁选。
5.根据权利要求2所述的生活垃圾焚烧炉渣粉料道路面层材料，其特征在于，所述步骤5具体的为：将所述步骤4得到的生活垃圾焚烧炉渣进行第二次筛分处理，分为粒径范围为：2.36-4.75mm，1.18-2.36 mm，0.600-1.18 mm，0.300-0.600mm，0.150-0.300 mm，0.075-0.150mm，0-0.075mm七个范围。
6.根据权利要求2所述的生活垃圾焚烧炉渣粉料道路面层材料，其特征在于，所述步骤7具体的为：对所述步骤6得到的生活垃圾焚烧炉渣中处于0.300-0.600mm、0.150-0.300 mm、0.075-0.150mm、0-0.075mm四个粒径范围的生活垃圾炉渣粉料收集备用，将处于粒径范围为2.36-4.75mm，1.18-2.36 mm，0.600-1.18 mm，的生活垃圾焚烧炉渣分别进行第二次磨粉处理。
7.根据权利要求2所述的生活垃圾焚烧炉渣粉料道路面层材料，其特征在于，还包括步骤8：将步骤7中得到的粒径小于0.6mm的生活垃圾焚烧炉渣收集备用，去除大于0.6mm的部分。
8.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧炉渣粉料道路面层材料，其特征在于，所述新集料为玄武岩骨料，且所述玄武岩骨料包括如下粒径骨料及各粒径范围内的重量份数：
9.5-13.2mm 30-45份
4.75-9.5mm 30-40份
2.36-4.75mm 10-20份。
9.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧炉渣粉料道路面层材料，其特征在于，抗剥落剂为胺类抗剥落剂、消石灰或非胺类抗剥落剂中的任一种。
10.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧炉渣粉料道路面层材料，其特征在于，所述沥青为SBS改性沥青。
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