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CN101812888A - 一种含污泥焚烧灰渣的混凝土砖 - Google Patents

一种含污泥焚烧灰渣的混凝土砖 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种含污泥焚烧灰渣的混凝土砖，制备方法包括以下步骤，将原料加入水混匀，成型，待水分挥发后脱模；原料包括水泥12％～50％、沙子0～30％、石子0～50％、污泥焚烧灰渣10％～50％和化学螯合稳定剂0.1％～0.5％(重量比)；化学螯合稳定剂为氨羧络合剂或有机多元膦酸。本发明利用了污水处理厂所产生的污泥焚烧灰渣，用于制造混凝土砖，既可减少其他细骨料的用量，而不降低其强度；又解决了污泥减排和污泥焚烧灰渣的后续处理问题，节约资源，经济环保。

Description

一种含污泥焚烧灰渣的混凝土砖
技术领域
本发明涉及建材领域，公开了一种混凝土砖，具体为一种含污泥焚烧灰渣的混凝土砖。
背景技术
城市污水经过处理，会产生污泥，这些污泥的量很大，处理困难。通过焚烧来处理这些污泥，是未来污泥减量的主要方式之一。
以上海为例，上海目前有桃浦污水处理厂和石洞口污水处理厂对污泥进行焚烧处理，桃浦污水处理厂每天处理污水6万立方米，产生干污泥6t/d，污泥焚烧后每天产生焚烧灰渣2t/d左右，年产生焚烧灰渣700吨左右；石洞口污水处理厂每天处理污水40万立方米，产生干污泥60t/d，部分污泥焚烧后每天产生焚烧灰渣15t/d左右，年产生焚烧灰渣4500吨左右。
污泥焚烧灰渣包括所产生的炉渣和炉灰，炉渣为黄褐色颗粒状小颗粒，主要来自于污泥焚烧的辅助燃料煤中，炉灰为黑褐色粉末，主要来自于污泥焚烧的剩余物和煤灰。
可以预见，随着城市发展，污水处理厂的污泥焚烧量的增加，污泥焚烧灰渣的资源化、无害化处置方式是有待解决的影响可持续发展的问题之一。利用污泥焚烧灰渣研究生产建材产品，将其变废为宝，符合节能、节土、利废与环保的国家产业政策与可持续发展的发展战略。
研究表明，将污泥焚烧所得到的灰渣与水泥等原料进行水化反应，制备的混凝土路面砖的力学性能符合JC/T446-2000国家建材行业标准；污泥焚烧炉渣可以替代用作混凝土路面砖的骨料，减少砂类细骨料的用量以节约成本。
发明内容
本发明旨在提供一种含污泥焚烧灰渣的混凝土砖。
这种含污泥焚烧灰渣的混凝土砖，其制备方法包括以下步骤，将原料加入水混匀，成型，待水分挥发后脱模；原料包括以下重量比的组分：
水泥            12％～50％
沙子            0～30％
石子            0～50％
污泥焚烧灰渣    10％～50％
化学螯合稳定剂  0.1％～0.5％；
所述的化学螯合稳定剂为氨羧络合剂或有机多元膦酸。
污泥焚烧灰渣的组分包括炉灰和炉渣，两者的质量比为2∶1～1∶2，优选的炉灰和炉渣的质量比为1∶1～1∶2；。
所述的氨羧络合剂选自乙二胺四乙酸、氨基三乙酸或乙二胺四丙酸；所述的有机多元膦酸选自氨基三甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸或己二胺四甲叉膦酸。
所述的水泥为硅酸盐水泥或复合硅酸盐水泥。
本发明所公开的这种混凝土砖，可用作路面砖，主要应用于铺设马路两旁的人行道铺设路面砖及其它人行道路铺设路面砖，起到美化环境及方便行人的作用。经检测，其力学性能符合JC/T446-2000国家建材行业标准。由于在混凝土中掺杂了低成本的污泥焚烧灰渣，其生产原料成本比常规的混凝土砖明显降低。
因此，污泥焚烧炉渣可以替代用作混凝土路面砖的骨料，减少砂类细骨料的用量以节约成本，不影响其强度。
同时，由于加入了化学螯合稳定剂，使重金属获得有效控制，对环境不会造成二次污染。
本发明利用了污水处理厂所产生的污泥焚烧灰渣，用于制造混凝土砖，既可减少其他细骨料的用量，而不降低其强度；又解决了污泥减排和污泥焚烧灰渣的后续处理问题，节约资源，经济环保。
具体实施方式
实施例1
将水泥3Kg、沙子5Kg、石子8Kg、城市污水处理厂的污泥焚烧灰渣2Kg(来自上海桃浦污水处理厂或石洞口污水处理厂，炉灰和炉渣的质量比为1∶1)、化学螯合稳定剂(乙二胺四乙酸)18g混合均匀，再加入水搅拌成粘糊状，加入混凝土路面砖模型中挤压、夯实，待水分挥发后脱模，在自然条件下与普通混凝土构件相同方法养护即可。
选用的沙子为市售的普通黄沙；石子为市售的普通瓜子片，水泥为市售的硅酸盐水泥，标号为425。
检测结果为：所制砖规格200*100*60，参照JC/T446-2000“混凝土路面砖”标准，边长/厚度＜5，Cc30等级，抗压强度标准≥30MPa，边长/厚度≥5，Cf3.5等级抗折强度标准≥3.5MPa，与普通混凝土路面砖(水泥∶黄沙∶石子＝1∶2∶3)比较，掺杂污泥焚烧灰渣后不影响砖的强度。
养护45天后，这种作为路面砖的含污泥焚烧灰渣的混凝土砖抗压强度平均值≥30MPa；抗折强度平均值≥3.5MPa。
利用化学螯合稳定剂使重金属获得有效控制，对环境不造成二次污染。经环保部门对此掺杂污泥焚烧灰渣制备的混凝土路面砖进行模拟酸雨浸渍，测定得到其浸渍液中各种重金属(铅、镉、铜、铬、镍、锌、锰、砷)的含量，参照GB3838-2002“地表水环境质量”标准，浸渍24小时后，所检测的各环境监测指标都符合上述III类水标准。
乙二胺四乙酸也可以用氨基三乙酸、乙二胺四丙酸、氨基三甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸或己二胺四甲叉膦酸代替，效果相同。
实施例2
水泥4Kg、石子9Kg、城市污水处理厂的污泥焚烧灰渣5Kg(来自上海桃浦污水处理厂或石洞口污水处理厂，炉灰和炉渣质量比为1∶1)、化学螯合稳定剂(乙二胺四甲叉膦酸)27g混合均匀，再加入适量的水搅拌成粘糊状，加入混凝土路面砖模型中挤压、夯实，待水分挥发后脱模，在自然条件下与普通混凝土构件相同方法养护即可。检测结果同实施例1。
石子为市售的普通瓜子片，水泥为市售的硅酸盐水泥，标号为425。
乙二胺四甲叉膦酸也可以用乙二胺四乙酸、氨基三乙酸、乙二胺四丙酸、氨基三甲叉膦酸或己二胺四甲叉膦酸代替，效果相同。
实施例3
水泥7.5Kg、城市污水处理厂的污泥焚烧灰渣7.5Kg(来自上海桃浦污水处理厂或石洞口污水处理厂，炉灰和炉渣质量比为1∶1.5)、化学螯合稳定剂(乙二胺四乙酸)60g混合均匀，再加入适量的水搅拌成粘糊状，加入混凝土路面砖模型中挤压、夯实，待水分挥发后脱模，在自然条件下与普通混凝土构件相同方法养护即可。检测结果同实施例1。
水泥为市售的复合硅酸盐水泥，标号425。
乙二胺四乙酸也可以用氨基三乙酸、乙二胺四丙酸、氨基三甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸或己二胺四甲叉膦酸代替，效果相同。

Claims (6)

1.一种含污泥焚烧灰渣的混凝土砖，其特征在于，制备方法包括以下步骤，将原料加入水混匀，成型，待水分挥发后脱模；
原料包括以下重量比的组分：
水泥                12％～50％
沙子                0～30％
石子                0～50％
污泥焚烧灰渣        10～50％
化学螯合稳定剂      0.1％～0.5％；
所述的化学螯合稳定剂为氨羧络合剂或有机多元膦酸。
2.权利要求1所述的一种含污泥焚烧灰渣的混凝土砖，其特征在于，所述的氨羧络合剂选自乙二胺四乙酸、氨基三乙酸或乙二胺四丙酸。
3.权利要求1所述的一种含污泥焚烧灰渣的混凝土砖，其特征在于，所述的有机多元膦酸选自氨基三甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸或己二胺四甲叉膦酸。
4.权利要求1所述的一种含污泥焚烧灰渣的混凝土砖，其特征在于，所述的水泥为硅酸盐水泥或复合硅酸盐水泥。
5.权利要求1所述的一种含污泥焚烧灰渣的混凝土砖，其特征在于，所述的污泥焚烧灰渣包括炉灰和炉渣，两者质量比为2∶1～1∶2。
6.权利要求5所述的一种含污泥焚烧灰渣的混凝土砖，其特征在于，所述炉灰和炉渣的质量比为1∶1～1∶2。
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