CN113800830A - 一种基于聚丙烯纤维和垃圾焚烧底灰的人造骨料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于聚丙烯纤维和垃圾焚烧底灰的人造骨料及其制备方法，所述制备方法包括步骤：提供粒径为0‑2mm的垃圾焚烧底灰；将矿物掺合料、水泥与聚丙烯纤维混合，得到第一混合料；将所述第一混合料与所述垃圾焚烧底灰混合，得到第二混合料；将所述第二混合料进行造粒处理，得到骨料颗粒；将所述骨料颗粒进行养护处理，得到人造骨料。本发明将粒径为0‑2mm的垃圾焚烧底灰制备成人造骨料，并在人造骨料中掺入聚丙烯纤维，且采用科学合理的工艺掺入所述聚丙烯纤维，有效提高人造骨料性能。本发明制备得到的人造骨料性能优良、生产过程简单、实现了资源的再利用化，既利于保护环境，减少垃圾焚烧底灰填埋带来的土地浪费，又从混凝土材料层面提高了材料的性能，具有一定的社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种基于聚丙烯纤维和垃圾焚烧底灰的人造骨料及其制备方法。
背景技术
垃圾焚烧厂未烧净，残留在底部的物质统称为垃圾焚烧底灰。随着城市的发展，物质消耗的增多，垃圾焚烧底灰的数量也在不断增加，垃圾焚烧底灰的处理问题也成为了一个难题，是否能将其资源化利用成了社会关注点。垃圾焚烧底灰有不同粒径，其中对于粒径在2mm以上的底灰，通常经过特殊处理将其直接用作混凝土路基材料。而对于2mm以下的底灰研究较少，这是由于2mm以下底灰含有更高量的事实的污染物(如Cu，Sb和Mo)或盐(如氯化物和硫酸盐)，由于空间不足，浪费潜在资源以及存在渗漏的风险，垃圾填埋场是不可取的。因此，需要合适的应用和处理。然而，由于这种沙粒级的粒径小，表面积大，目前的处理效率受到限制，并且与其应用潜力相比，其处理成本过高。
因此，对于2mm以下的垃圾焚烧底灰应该探索新的方法或应用。
发明内容
发明人发现，针对粒径为0-2mm的垃圾焚烧底灰，利用冷粘结技术将该底灰制备成人造骨料是较为可行的方案。
冷粘结技术可以固定工业副产品和固体废物中的有害物质，进而在不损害环境的情况下制成人造骨料，并应用在建筑业中。冷粘结技术具有能耗低，污染物排放少的优点。利用冷粘结技术可以循环利用固体废物，减少固体废物填埋带来的环境负担，其产物可替代天然骨料，进而有效节约自然资源。因此，将冷粘结技术应用于垃圾焚烧底灰的处理，能将垃圾焚烧底灰制成人造骨料应用于混凝土中，可以实现废物利用，并且减少土地资源的占用。
另外，人造骨料属于脆性材料，容易受环境影响产生裂缝。发明人发现，在人造骨料中加入纤维能改善人造骨料的性能，提高人造骨料延性，减少脆性破坏。
基于此，本发明的目的在于提供一种基于聚丙烯纤维和垃圾焚烧底灰的人造骨料及其制备方法，旨在通过冷粘结技术，将粒径为0-2mm的垃圾焚烧底灰制备成可用于混凝土原料的人造骨料，代替天然骨料的使用，节约资源并有效处理城市垃圾焚烧底灰。另外，通过在人造骨料中掺杂聚丙烯纤维，有效提高人造骨料的性能。
具体地，本发明的技术方案如下：
本发明的第一方面，提供一种基于聚丙烯纤维和垃圾焚烧底灰的人造骨料的制备方法，其中，包括步骤：
提供粒径为0-2mm的垃圾焚烧底灰；
将矿物掺合料、水泥与聚丙烯纤维混合，得到第一混合料；
将所述第一混合料与所述垃圾焚烧底灰混合，得到第二混合料；
将所述第二混合料进行造粒处理，得到骨料颗粒；
将所述骨料颗粒进行养护处理，得到人造骨料。
可选地，所述矿物掺合料、水泥与聚丙烯纤维的质量比为(2-5):(1-2):(0-0.4)，且不取0。
所述矿物掺合料与所述垃圾焚烧底灰的质量比在2：7至5：4之间。
可选地，所述将矿物掺合料、水泥与聚丙烯纤维混合的步骤，具体包括：将矿物掺合料和水泥放置于搅拌机中搅拌均匀，然后向所述搅拌机中加入聚丙烯纤维，再次搅拌均匀。
可选地，所述将所述第二混合料进行造粒处理的步骤，具体包括：将所述第二混合料分批放入圆盘造粒机中进行造粒处理，并在造粒处理过程中喷洒水，总用水量占所述第二混合料的质量比为15％-20％。
可选地，所述将所述第二混合料进行造粒处理的步骤，具体包括：
用水将圆盘造粒机润湿，然后取部分所述第二混合料放入圆盘造粒机中；
设定所述圆盘造粒机的圆盘倾角和转速，启动所述圆盘造粒机，在造粒处理过程中喷洒水；
所述圆盘造粒机运行预定时间后，放入剩余第二混合料，继续造粒。
可选地，所述圆盘造粒机的圆盘倾角为30°-45°，转速为15-35rpm。
可选地，所述将所述骨料颗粒进行养护处理的步骤，具体包括：将所述骨料颗粒在室温下晾干后，放入标准养护室养护。
可选地，所述标准养护室的条件：湿度在90％以上，温度为17-23℃。所述养护的时间为3-56天。
本发明的第二方面，提供一种基于聚丙烯纤维和垃圾焚烧底灰的人造骨料，其中，所述人造骨料采用如本发明所述制备方法制备而成。
可选地，所述人造骨料的抗压强度为2-4.8Mpa，吸水率为11.7％-20％，堆积密度为900-1170g/cm3。
有益效果：本发明将粒径为0-2mm的垃圾焚烧底灰制备成人造骨料，并在人造骨料中掺入聚丙烯纤维，且采用科学合理的工艺掺入所述聚丙烯纤维，有效提高人造骨料性能。本发明制备得到的人造骨料性能优良、生产过程简单、实现了资源的再利用化，既利于保护环境，减少垃圾焚烧底灰填埋带来的土地浪费，又从混凝土材料层面提高了材料的性能，具有一定的社会效益。
附图说明
图1为本发明实施例中一种基于聚丙烯纤维和垃圾焚烧底灰的人造骨料的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
本发明提供一种基于聚丙烯纤维和垃圾焚烧底灰的人造骨料及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种基于聚丙烯纤维和垃圾焚烧底灰的人造骨料的制备方法，如图1所示，包括步骤：
S10，提供粒径为0-2mm的垃圾焚烧底灰；
S20，将矿物掺合料、水泥与聚丙烯纤维混合，得到第一混合料；
S30，将所述第一混合料与所述垃圾焚烧底灰混合，得到第二混合料；
S40，将所述第二混合料进行造粒处理，得到骨料颗粒；
S50，将所述骨料颗粒进行养护处理，得到人造骨料。
本实施例中，先将聚丙烯纤维与矿物掺合料和水泥混合，之后再加入垃圾焚烧底灰混合，然后进行造粒，将造粒所得的骨料颗粒进行养护，得到人造骨料。
首先，利用垃圾焚烧底灰多孔轻质的特点，使得制备成的人造骨料的质量较轻，可以作为轻粗骨料使用；利用矿粉或粉煤灰等矿物掺合料火山灰活性强的特点，与垃圾焚烧底灰结合，并通过水泥(如普通硅酸盐水泥)作为粘接剂，给与了人造骨料较高的强度与较低的吸水率；通过矿粉或粉煤灰等矿物掺合料与水泥水化形成的C-S-H凝胶、钙矾石等水化产物，可以很好的固定垃圾焚烧底灰中的Cu、Pb、Cr等重金属和无机盐，绿色环保。
另外，本实施例通过将聚丙烯纤维掺杂到人造骨料中，提高人造骨料延性，减少脆性破坏，提高了人造骨料的抗压强度，降低了堆积密度，使得其性能得到优化。
此外，由于聚丙烯纤维不易分散，容易成团导致分布不均匀。因此，本实施例中，采取先加入矿物掺合料和水泥这种粒度更小的粉状与聚丙烯纤维混合，再加入粒径更大的垃圾焚烧底灰继续混合。本实施例采用该制备工艺，达到对聚丙烯纤维进行分散的目的，聚丙烯纤维在混合料中分布均匀。
本实施例将粒径为0-2mm的垃圾焚烧底灰制备成人造骨料，并在人造骨料中掺入聚丙烯纤维，且采用科学合理的工艺掺入所述聚丙烯纤维，有效提高人造骨料性能。本实施例制备得到的人造骨料性能优良、生产过程简单、实现了资源的再利用化，既利于保护环境，减少垃圾焚烧底灰填埋带来的土地浪费，又从混凝土材料层面提高了材料的性能，具有一定的社会效益。
在一些实施方式中，所述矿物掺合料、水泥与聚丙烯纤维的质量比为(2-5):(1-2):(0-0.4)，且不取0。在该比例下，聚丙烯纤维更易分散，不易出现聚丙烯纤维成团现象。
进一步地，所述矿物掺合料、水泥与聚丙烯纤维的质量比为120:40:1，该比例下制得的人造骨料的抗压强度更高。
在一些实施方式中，所述矿物掺合料与所述垃圾焚烧底灰的质量比在2：7至5：4之间。在这个范围内，更利于材料成团形成人造骨料。
进一步地，所述矿物掺合料与所述垃圾焚烧底灰的质量比为3:6，该比例下制得的人造骨料的抗压强度较高。
在一些实施方式中，所述聚丙烯纤维的长度为3mm-6mm。这种短纤维相较于长纤维而言，更利于材料成团形成人造骨料。
步骤S10中，在一些实施方式中，所述粒径为0-2mm的垃圾焚烧底灰通过以下方法获得：
提供垃圾焚烧底灰；
将所述垃圾焚烧底灰依次进行磁选处理、破碎处理和筛分处理，得到所述粒径为0-2mm的垃圾焚烧底灰。
焚烧垃圾底灰组成复杂，底灰中可能含有多种重金属，磁选是为了用磁力将底灰中的金属回收利用，并且利于之后的破碎。该过程可以用磁选机进行处理，将底灰放置在磁选机传送带上，开启机器后待其自动磁选。
步骤S20中，在一些实施方式中，所述将矿物掺合料、水泥与聚丙烯纤维混合的步骤，具体包括：将矿物掺合料和水泥放置于搅拌机中搅拌均匀，然后向所述搅拌机中加入聚丙烯纤维，再次搅拌均匀。
在一些实施方式中，所述矿物掺合料可以为高炉矿渣、粉煤灰等中的至少一种。
进一步地，所述矿物掺合料优选为高炉矿渣。这是因为高炉矿渣活性更高，能够很好的增强骨料的强度，降低骨料的吸水率。
步骤S30中，在一些实施方式中，所述将所述第一混合料与所述垃圾焚烧底灰混合的步骤，具体包括：向所述第一混合料中加入所述垃圾焚烧底灰，然后搅拌均匀。
步骤S40中，在一些实施方式中，所述将所述第二混合料进行造粒处理的步骤，具体包括：将所述第二混合料分批放入圆盘造粒机中进行造粒处理，并在造粒处理过程中喷洒水，总用水量占所述第二混合料的质量比为15％-20％。水与第二混合料的比例过高或过低都会很大程度的影响骨料颗粒的成型，导致无法造出合适的骨料颗粒或造粒的效率很低。
在一些实施方式中，所述将所述第二混合料进行造粒处理的步骤，具体包括：
用水将圆盘造粒机提前润湿，然后取部分所述第二混合料放入圆盘造粒机中；
设定所述圆盘造粒机的圆盘倾角和转速，启动所述圆盘造粒机，在造粒处理过程中喷洒水；
所述圆盘造粒机运行预定时间(如2至5分钟)后，放入剩余第二混合料，继续造粒2至5分钟后，关闭圆盘造粒机。
本实施例中，将所述第二混合料投入圆盘造粒机前需要预留一部分第二混合料，在喷洒水的过程中视情况加入预留的第二混合料。分批投入圆盘造粒机中的目的是为了提高造粒效率。
在一些实施方式中，所述圆盘造粒机的圆盘倾角为30°-45°，转速为15-35rpm。
本实施例中，将所述第二混合料投入圆盘造粒机中进行造粒，该造粒技术具有能耗低，污染物排放少的优点，其相较于需要上千摄氏度的烧结陶粒等有着巨大的优势。
步骤S50中，在一些实施方式中，所述将所述骨料颗粒进行养护处理的步骤，具体包括：将所述骨料颗粒在室温下晾干后，放入标准养护室养护。
所述标准养护室的条件为：湿度在90％以上，温度为17-23℃。所述养护的时间为3-56天。标准养护能促进人造骨料中的水泥水化，提高人造骨料强度。
本发明实施例还提供一种基于聚丙烯纤维和垃圾焚烧底灰的人造骨料，其中，所述人造骨料采用如本发明实施例任一所述制备方法制备而成。
在一些实施方式中，所述人造骨料的抗压强度为2-4.8Mpa，吸水率为11.7％-20％，堆积密度为900-1170g/cm3，达到轻集料国家标准(GB/T17431.1-1998)。
下面通过具体实施例对本发明基于聚丙烯纤维和垃圾焚烧底灰的人造骨料及其制备方法做进一步的解释说明。
实施例1：本实施例的人造骨料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，备好0-2mm粒径的垃圾焚烧底灰；
步骤2，称取长度为3mm的聚丙烯纤维，重量为0g，再称取普通硅酸盐水泥200g，高炉矿渣600g，垃圾焚烧底灰1200g，造粒所用的水220g；
步骤3，将高炉矿渣和普通硅酸盐水泥放到搅拌机中搅拌均匀；
步骤4，加入聚丙烯纤维，搅拌机搅拌2分钟后添加垃圾焚烧底灰，继续搅拌均匀，得到第二混合物，取出部分第二混合物；
步骤5，将剩余的第二混合物放入圆盘造粒机中，用喷壶加水提前润湿；
步骤6，调整圆盘造粒机倾斜角度为45°，转速为35rpm，启动圆盘造粒机；
步骤7，运行5分钟之后，撒入取出的第二混合物，继续转动5分钟后，关闭圆盘造粒机；
步骤8，将造粒得到的骨料颗粒在室温下晾干后放入标准养护室养护28d；
据检测，本实施例所得的基于聚丙烯纤维和垃圾焚烧底灰的人造骨料的抗压强度达到2.6Mpa，吸水率为11.7％，堆积密度为1170g/cm3，达到我国轻集料国家标准(GB/T17431.1-1998)。
实施例2：本实施例的人造骨料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，备好0-2mm粒径的垃圾焚烧底灰；
步骤2，称取长度为3mm的聚丙烯纤维4.98g，再称取普通硅酸盐水泥200g，高炉矿渣600g，垃圾焚烧底灰1200g，造粒所用的水220g；
步骤3，将高炉矿渣和普通硅酸盐水泥放到搅拌机中搅拌均匀；
步骤4，加入聚丙烯纤维，搅拌机搅拌2分钟后添加垃圾焚烧底灰，继续搅拌均匀，得到第二混合物，取出部分第二混合物；
步骤5，将剩余的第二混合物放入圆盘造粒机中，用喷壶加水提前润湿；
步骤6，调整圆盘造粒机倾斜角度为45°，转速为35rpm，启动圆盘造粒机；
步骤7，运行5分钟之后，撒入取出的第二混合物，继续转动2分钟后，关闭圆盘造粒机；
步骤8，将得到的骨料颗粒在室温下晾干后放入标准养护室养护28d；
据检测，本实施例所得的基于聚丙烯纤维和垃圾焚烧底灰的人造骨料的抗压强度达到3.5Mpa，吸水率为15％，堆积密度为1100g/cm3，达到我国轻集料国家标准(GB/T17431.1-1998)。
实施例3：本实施例的人造骨料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，备好0-2mm粒径的垃圾焚烧底灰；
步骤2，称取长度为3mm的聚丙烯纤维10g，再称取普通硅酸盐水泥200g，高炉矿渣600g，垃圾焚烧底灰1200g，造粒所用的水220g；
步骤3，将高炉矿渣和普通硅酸盐水泥放到搅拌机中搅拌均匀；
步骤4，加入聚丙烯纤维，搅拌机搅拌2分钟后添加垃圾焚烧底灰材料，继续搅拌均匀，得到第二混合物，取出部分第二混合物；
步骤5，将剩余的第二混合物放入圆盘造粒机中，用喷壶加水提前润湿；
步骤6，调整圆盘造粒机倾斜角度为45°，转速为35rpm，启动圆盘造粒机；
步骤7，运行5分钟之后，撒入取出的第二混合物，继续转动4分钟后，关闭圆盘造粒机；
步骤8，将得到的骨料颗粒在室温下晾干后放入标准养护室养护7d；
据检测，本实施例所得的基于聚丙烯纤维和垃圾焚烧底灰的人造骨料的抗压强度达到4.5Mpa，吸水率为17％，堆积密度为1010g/cm3，达到我国轻集料国家标准(GB/T17431.1-1998)。
实施例4：本实施例的人造骨料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，备好0-2mm粒径的垃圾焚烧底灰；
步骤2，称取长度为3mm的聚丙烯纤维15.09g，再称取普通硅酸盐水泥200g，高炉矿渣600g，垃圾焚烧底灰1200g，造粒所用的水220g；
步骤3，将高炉矿渣和普通硅酸盐水泥放到搅拌机中搅拌均匀；
步骤4，加入聚丙烯纤维，搅拌机搅拌2分钟后添加垃圾焚烧底灰，继续搅拌均匀，得到第二混合物，取出部分第二混合物；
步骤5，将剩余的第二混合物放入圆盘造粒机中，用喷壶加水提前润湿；
步骤6，调整圆盘造粒机倾斜角度为45°，转速为35rpm，启动圆盘造粒机；
步骤7，运行5分钟之后，撒入取出的第二混合物，继续转动5分钟后，关闭圆盘造粒机；
步骤8，将得到的骨料颗粒在室温下晾干后放入标准养护室养护28d；
据检测，本实施例所得的基于聚丙烯纤维和垃圾焚烧底灰的人造骨料的抗压强度达到4.8Mpa，吸水率为18％，堆积密度为980g/cm3，达到我国轻集料国家标准(GB/T17431.1-1998)。
实施例5：本实施例的人造骨料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，备好0-2mm粒径的垃圾焚烧底灰；
步骤2，称取长度为3mm的聚丙烯纤维20.22g，再称取普通硅酸盐水泥200g，高炉矿渣600g，垃圾焚烧底灰1200g，造粒所用的水220g；
步骤3，将高炉矿渣和普通硅酸盐水泥放到搅拌机中搅拌均匀；
步骤4，加入聚丙烯纤维，搅拌机搅拌2分钟后添加垃圾焚烧底灰材料，继续搅拌均匀，得到第二混合物，取出部分第二混合物；
步骤5，将剩余的第二混合物放入圆盘造粒机中，用喷壶加水提前润湿；
步骤6，调整圆盘造粒机倾斜角度为45°，转速为35rpm，启动圆盘造粒机；
步骤7，运行5分钟之后，撒入取出的第二混合物，继续转动5分钟后，关闭圆盘造粒机；
步骤8，将得到的骨料颗粒在室温下晾干后放入标准养护室养护7d；
据检测，本实施例所得的基于聚丙烯纤维和垃圾焚烧底灰的人造骨料的抗压强度达到2Mpa，吸水率为20％，堆积密度为900g/cm3，达到我国轻集料国家标准(GB/T17431.1-1998)。
综上所述，本发明提供了一种基于聚丙烯纤维和垃圾焚烧底灰的人造骨料及其制备方法本实施例中，先将聚丙烯纤维与矿物掺合料和水泥混合，之后再加入垃圾焚烧底灰混合，然后进行造粒，将造粒所得的骨料颗粒进行养护，得到人造骨料。
首先，利用垃圾焚烧底灰多孔轻质的特点，使得制备成的人造骨料的质量较轻，可以作为轻粗骨料使用；利用矿粉或粉煤灰等矿物掺合料火山灰活性强的特点，与垃圾焚烧底灰结合，并通过水泥作为粘接剂，给与了人造骨料较高的强度与较低的吸水率；通过矿粉或粉煤灰等矿物掺合料与水泥水化形成的C-S-H凝胶、钙矾石等水化产物，可以很好的固定垃圾焚烧底灰中的Cu、Pb、Cr等重金属和无机盐，绿色环保。
另外，本发明通过将聚丙烯纤维掺杂到人造骨料中，提高了人造骨料的抗压强度，降低了堆积密度，使得其性能得到优化。
此外，由于聚丙烯纤维不易分散，容易成团导致分布不均匀。因此，本发明中，采取先加入矿物掺合料和水泥(如普通硅酸盐水泥)这种粒度更小的粉状与聚丙烯纤维混合，再加入粒径更大的垃圾焚烧底灰继续混合。本发明采用该制备工艺，达到对聚丙烯纤维进行分散的目的，聚丙烯纤维在混合料中分布均匀。
本发明将粒径为0-2mm的垃圾焚烧底灰制备成人造骨料，并在人造骨料中掺入聚丙烯纤维，且采用科学合理的工艺掺入所述聚丙烯纤维，有效提高人造骨料性能。本发明制备得到的人造骨料性能优良、生产过程简单、实现了资源的再利用化，既利于保护环境，减少垃圾焚烧底灰填埋带来的土地浪费，又从混凝土材料层面提高了材料的性能，具有一定的社会效益。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于聚丙烯纤维和垃圾焚烧底灰的人造骨料的制备方法，其特征在于，包括步骤：
提供粒径为0-2mm的垃圾焚烧底灰；
将矿物掺合料、水泥与聚丙烯纤维混合，得到第一混合料；
将所述第一混合料与所述垃圾焚烧底灰混合，得到第二混合料；
将所述第二混合料进行造粒处理，得到骨料颗粒；
将所述骨料颗粒进行养护处理，得到人造骨料。
2.根据权利要求1所述的基于聚丙烯纤维和垃圾焚烧底灰的人造骨料的制备方法，其特征在于，所述矿物掺合料、水泥与聚丙烯纤维的质量比为(2-5):(1-2):(0-0.4)，且不取0。
所述矿物掺合料与所述垃圾焚烧底灰的质量比在2：7至5：4之间。
3.根据权利要求1所述的基于聚丙烯纤维和垃圾焚烧底灰的人造骨料的制备方法，其特征在于，所述将矿物掺合料、水泥与聚丙烯纤维混合的步骤，具体包括：将矿物掺合料和水泥放置于搅拌机中搅拌均匀，然后向所述搅拌机中加入聚丙烯纤维，再次搅拌均匀。
4.根据权利要求1所述的基于聚丙烯纤维和垃圾焚烧底灰的人造骨料的制备方法，其特征在于，所述将所述第二混合料进行造粒处理的步骤，具体包括：将所述第二混合料分批放入圆盘造粒机中进行造粒处理，并在造粒处理过程中喷洒水，总用水量占所述第二混合料的质量比为15％-20％。
5.根据权利要求4所述的基于聚丙烯纤维和垃圾焚烧底灰的人造骨料的制备方法，其特征在于，所述将所述第二混合料进行造粒处理的步骤，具体包括：
用水将圆盘造粒机润湿，然后取部分所述第二混合料放入圆盘造粒机中；
设定所述圆盘造粒机的圆盘倾角和转速，启动所述圆盘造粒机，在造粒处理过程中喷洒水；
所述圆盘造粒机运行预定时间后，放入剩余第二混合料，继续造粒。
6.根据权利要求5所述的基于聚丙烯纤维和垃圾焚烧底灰的人造骨料的制备方法，其特征在于，所述圆盘造粒机的圆盘倾角为30°-45°，转速为15-35rpm。
7.根据权利要求1所述的基于聚丙烯纤维和垃圾焚烧底灰的人造骨料的制备方法，其特征在于，所述将所述骨料颗粒进行养护处理的步骤，具体包括：将所述骨料颗粒在室温下晾干后，放入标准养护室养护。
8.根据权利要求7所述的基于聚丙烯纤维和垃圾焚烧底灰的人造骨料的制备方法，其特征在于，所述标准养护室的条件：湿度在90％以上，温度为17-23℃，所述养护的时间为3-56天。
9.一种基于聚丙烯纤维和垃圾焚烧底灰的人造骨料，其特征在于，所述人造骨料采用如权利要求1-8任一所述制备方法制备而成。
10.根据权利要求9所述的基于聚丙烯纤维和垃圾焚烧底灰的人造骨料，其特征在于，所述人造骨料的抗压强度为2-4.8Mpa，吸水率为11.7％-20％，堆积密度为900-1170g/cm3。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114873938A (zh) * | 2022-05-17 | 2022-08-09 | 南京传业环保科技有限公司 | 一种铸造灰渣制备免烧陶粒的方法 |
| CN115677306A (zh) * | 2022-10-28 | 2023-02-03 | 深圳大学 | 一种基于磷石膏的绿色人工骨料及其制备方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101148335A (zh) * | 2007-08-31 | 2008-03-26 | 武汉理工大学 | 一种免烧增韧陶粒及其制备方法 |
| CN101357840A (zh) * | 2007-08-03 | 2009-02-04 | 天津壹生环保科技有限公司 | 免烧型垃圾焚烧飞灰陶粒及其制造方法 |
| CN102092975A (zh) * | 2010-12-08 | 2011-06-15 | 浙江工业大学 | 一种利用垃圾焚烧灰渣制备混凝土骨料的方法 |
| EP2813479A1 (en) * | 2013-05-14 | 2014-12-17 | Heijmans Wegen B.V. | Method for manufacturing of pellets comprising municipal waste incinerator bottom ash, and concrete product comprising these pellets |
| CN105036707A (zh) * | 2015-07-23 | 2015-11-11 | 厦门大学 | 生活垃圾焚烧底灰制备建筑陶粒的方法 |
| CN105669064A (zh) * | 2016-03-10 | 2016-06-15 | 重庆三峰环境产业集团有限公司 | 生活垃圾焚烧飞灰经水泥造粒及二次处理后的清洁应用 |
| CN105801008A (zh) * | 2016-03-10 | 2016-07-27 | 重庆三峰环境产业集团有限公司 | 生活垃圾焚烧飞灰与水泥共造粒的方法及清洁应用 |
| CN110395928A (zh) * | 2019-07-05 | 2019-11-01 | 成都理工大学 | 一种用水泥净浆预处理垃圾焚烧底灰骨料的方法 |
| CN111116167A (zh) * | 2018-10-30 | 2020-05-08 | 香港理工大学 | 用于制备冷粘结人工骨料的组合物及制得的冷粘结人工骨料 |
-
2021
- 2021-09-10 CN CN202111061481.3A patent/CN113800830A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101357840A (zh) * | 2007-08-03 | 2009-02-04 | 天津壹生环保科技有限公司 | 免烧型垃圾焚烧飞灰陶粒及其制造方法 |
| CN101148335A (zh) * | 2007-08-31 | 2008-03-26 | 武汉理工大学 | 一种免烧增韧陶粒及其制备方法 |
| CN102092975A (zh) * | 2010-12-08 | 2011-06-15 | 浙江工业大学 | 一种利用垃圾焚烧灰渣制备混凝土骨料的方法 |
| EP2813479A1 (en) * | 2013-05-14 | 2014-12-17 | Heijmans Wegen B.V. | Method for manufacturing of pellets comprising municipal waste incinerator bottom ash, and concrete product comprising these pellets |
| CN105036707A (zh) * | 2015-07-23 | 2015-11-11 | 厦门大学 | 生活垃圾焚烧底灰制备建筑陶粒的方法 |
| CN105669064A (zh) * | 2016-03-10 | 2016-06-15 | 重庆三峰环境产业集团有限公司 | 生活垃圾焚烧飞灰经水泥造粒及二次处理后的清洁应用 |
| CN105801008A (zh) * | 2016-03-10 | 2016-07-27 | 重庆三峰环境产业集团有限公司 | 生活垃圾焚烧飞灰与水泥共造粒的方法及清洁应用 |
| CN111116167A (zh) * | 2018-10-30 | 2020-05-08 | 香港理工大学 | 用于制备冷粘结人工骨料的组合物及制得的冷粘结人工骨料 |
| CN110395928A (zh) * | 2019-07-05 | 2019-11-01 | 成都理工大学 | 一种用水泥净浆预处理垃圾焚烧底灰骨料的方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 周志中: "《西部开发与生态环境保护 中国科协2005年学术年会论文集》", 31 August 2005 * |
| 綦懿等: "生活垃圾焚烧飞灰固化稳定化安全处置及建材资源化利用进展", 《建材技术与应用》 * |
| 苏华伟等: "粉煤灰对垃圾焚烧水泥水化时重金属浸出影响研究", 《粉煤灰》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114873938A (zh) * | 2022-05-17 | 2022-08-09 | 南京传业环保科技有限公司 | 一种铸造灰渣制备免烧陶粒的方法 |
| CN115677306A (zh) * | 2022-10-28 | 2023-02-03 | 深圳大学 | 一种基于磷石膏的绿色人工骨料及其制备方法 |
| CN115677306B (zh) * | 2022-10-28 | 2024-01-09 | 深圳大学 | 一种基于磷石膏的绿色人工骨料及其制备方法 |
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