[发明专利]一种固体废弃物制作的垃圾热解物混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种固体废弃物制作的垃圾热解物混凝土及其制备方法，属于固体废物再利用技术领域。本发明主要目的在于提供一种固体废弃物制作的垃圾热解物混凝土及其制备方法，以探究用垃圾热解物替代水泥是否能够有效提高混凝土强度、改善混凝土界面结构以及研究垃圾垃圾热解物替代部分水泥后对水泥物理性能的影响，探究垃圾热解物混凝土的力学性能和抗冻性能；本发明所提出的垃圾热解物混凝土的应用研究不仅可为固体废弃物热解产物再利用提供有效途径，而且可减缓水泥产业的污染现状，同时提高混凝土的力学性能；其发展应用不仅与生态建设息息相关，也是基建行业有序、长远发展需要重点突破的科学技术问题。

技术领域

本发明涉及固体废物再利用技术领域，尤其涉及一种固体废弃物 制作的垃圾热解物混凝土及其制备方法。

背景技术

生活、生产活动中绝大部分废弃物是生物有机材料，即生物质， 含有丰富的有机质和养分，具有可再生性。将生物质置于缺氧或绝氧 环境中，在相对较低的高温下(700℃)热裂解后生成的固态产物就 是生物炭，也被科学家冠以“黑色黄金”的美誉。生物炭以高度富碳 为标志，主要含有C、H、O、S、N等元素及灰分物质，此外还保留 了原料中的Ca、Mg、K、Si、Fe、Mn、Cu、Zn等元素，元素组成 受原材料和热解温度影响；而混凝土是当代最主要的土木工程材料之 一，它是由胶凝材料、骨料、水等按一定比例配制，经均匀搅拌，密 实成型，养护硬化而成的一种人工石材。由于城市化、交通基础设施 和水力基础设施的建设，混凝土已经是地球上人工建造的最大体量的 建筑体。混凝土对社会经济发展具有重要的意义，其社会和经济意义 不可替代。

现如今，城市生活垃圾产量的持续增长造成了严重的生态环境污 染，热解作为一种垃圾资源化处置技术，在我国正逐步推广应用。然 而，垃圾热解后的固体残渣，即垃圾热解物的处置处理去向受到人们 广泛关注。水泥是混凝土制造中主要的胶凝材料，但水泥属于粗放式 资源消耗型产业，在生产过程中不仅需要大量能源，而且会造成严重 的大气污染。如果将垃圾热解物替代部分水泥应用于混凝土制备，可 以大大缓解当前垃圾处理压力，减轻水泥生产三废排放污染。但垃圾 热解物替代水泥是否能有效提高混凝土强度，改善混凝土界面结构尚 不清楚，鉴于此，本发明提出了一种固体废弃物制作的垃圾热解物混凝土及其制备方法，同时还进一步的设计了一系列试验来验证垃圾热 解物混凝土的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种固体废弃物制作的垃圾热解物混凝 土及其制备方法，以探究用垃圾热解物替代水泥是否能够有效提高混 凝土强度、改善混凝土界面结构以及研究垃圾热解物替代部分水泥后 对水泥物理性能的影响，探究垃圾热解物混凝土的力学性能和抗冻性 能。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种固体废弃物制作的垃圾热解物混凝土，按重量份数计，包括 以下组分：水泥300～450份，垃圾热解物15～25份，粗骨料1100～ 1300份，细骨料550～750份，拌合水190～200份；所述水泥包括 有P.O 42.5和P.O 32.5水泥；所述垃圾热解物由城市生活制备所得， 所述垃圾热解物与混凝土的重量比为4％～6％；所述粗骨料为粒径范 围为5～20mm的连续级配碎石；所述细骨料为ISO标准砂和天然河 砂；所述拌合水为自来水。

优选地，具体包括有C40垃圾热解物混凝土、C30垃圾热解物混 凝土和C20垃圾热解物混凝土；

所述C40垃圾热解物混凝土，按重量份数计，包括以下组分：P.O 42.5水泥400～420份，垃圾热解物15～25份，粗骨料1150～1200 份，细骨料550～600份，拌合水190～200份，水胶比为0.45；

所述C30垃圾热解物混凝土，按重量份数计，包括以下组分：P.O 42.5水泥330～350份，垃圾热解物10～20份，粗骨料1100～1150 份，细骨料700～750份，拌合水180～200份，水胶比为0.55；