一种水玻璃激发的镍渣-生活垃圾焚烧炉渣-粉煤灰高强环保砖及其制备.docx

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1、申请类型发明发明实用新型外观发明名称一种水玻璃激发的馍渣生活垃圾焚烧炉渣粉煤灰高强环保彼及其制备申请人名称或姓名组织机构代码或身份证号码地址邮编第一发明人姓名第一发明人身份证号码其它发明人姓名联系人联系人电话联系人Email联系人地址权利要求书1、一种水玻璃激发的银渣-生活垃圾焚烧炉渣粉煤灰高强环保砖，其特征在于：所述水玻璃激发的银渣生活垃圾焚烧炉渣粉煤灰高强环保砖配合比(质量比)：银渣：粉煤灰：粉状炉渣：颗粒状炉渣：水玻璃溶液：水=1：0.1-0.3：0.1-0.3：35：0.1-0.3：0.30.52、根据权利要求1所述的一种水玻璃激发的银渣生活垃圾焚烧炉渣-粉煤灰高强环保砖，其特征在于：

2、所述银渣比表面积为350500m2kg03、根据权利要求1所述的一种水玻璃激发的银渣-生活垃圾焚烧炉渣-粉煤灰高强环保砖，其特征在于：所述粉煤灰满足用于水泥和混凝土中的粉煤灰(GB/T1596-2005)11级灰标准。4、根据权利要求1所述的一种水玻璃激发的银渣-生活垃圾焚烧炉渣粉煤灰高强环保砖，其特征在于：所述生活垃圾焚烧炉渣包含两种：粉状炉渣和颗粒状炉渣。其中粉状炉渣比表面积为350-450m2kg,其粒径小于0.1mm；颗粒状炉渣中包含了塑料、金属、陶瓷和玻璃等颗粒，其粒径在0.24.75mm,作为高强环保砖的细骨料。5、根据权利要求1所述的一种水玻璃激发的银渣-生活垃圾焚烧炉渣-粉煤灰

3、高强环保砖，其特征在于：所述水玻璃溶液模数1.2,固体含量(Na21.2Si2)为42.6%o6、根据权利要求1所述的一种水玻璃激发的银渣-生活垃圾焚烧炉渣-粉煤灰高强环保砖制备过程为：采用浓度为0.25nolL的NaOH溶液对颗粒状炉渣浸泡2天进行去铝处理。将银渣、粉煤灰、粉状炉渣和去铝处理后的颗粒状炉渣倒入砂浆搅拌机中搅拌3分钟。然后将配置好的水玻璃溶液倒入砂浆搅拌机中低速搅拌90s后，高速搅拌120s。7、根据权利要求1所述的一种水玻璃激发的银渣-生活垃圾焚烧炉渣-粉煤灰高强环保砖养护制度为：静置1天后拆模，然后放入温度为202C,相对湿度为95%以上的标准养护室中养护28天。说明书摘要

4、本发明公开了一种水玻璃激发的银渣-生活垃圾焚烧炉渣-粉煤灰高强环保砖，所述生活垃圾焚烧炉渣包含两种：粉状炉渣和颗粒状炉渣，需采用浓度为0.25mol/L的NaOH溶液对颗粒状炉渣浸泡2天进行去铝处理。将银渣、粉煤灰、粉状炉渣和去铝处理后的颗粒状炉渣倒入砂浆搅拌机中搅拌3分钟。然后将配置好的水玻璃溶液倒入砂浆搅拌机中低速搅拌90s后，高速搅拌120so静置1天后拆模，然后放入温度为202,相对湿度为95%以上的标准养护室中养护28天,该高强环保砖可以达到MU20强度等级。该环保砖以银渣、粉煤灰以及生活垃圾焚烧炉渣作为原材料，来源丰富，且能固废利用，变废为宝，而且采用1.2模数的水玻璃溶液对银渣，

5、粉煤灰和粉状炉渣进行激发，水玻璃模数合理，制得的环保砖强度高。因此本发明具有良好的经济、社会和环保效益，适合大规模推广应用。说明书技术领域本发明涉及土木工程中的建筑材料技术领域,具体涉及一种水玻璃激发的银渣-生活垃圾焚烧炉渣-粉煤灰高强环保砖及其制备方法。背景技术目前我国主要的砖产品是以粘土、页岩、煤肝石或粉煤灰为主要原料，经过焙烧而成的实心或孔洞率不大于规定值且外形尺寸符合规定的烧结普通砖。由于普通烧结砖工艺简单，生产方便，而且一直以来受到使用习惯的影响，所以烧结普通砖一直在烧结墙体材料中占很大比重。但是烧结普通砖，因其存在能耗大、块体小、施工效率低，抗震性差等缺点，在我国主要大、中城市及地

6、区已被禁止使用。本发明公开的一种水玻璃激发的银渣-生活垃圾焚烧炉渣粉煤灰高强环保砖（简称“高强环保砖”）为非烧结砖，节约了能源。银渣作为冶炼银铁合金产生的固体废渣，占用大量土地，严重污染环境，影响人们健康；生活垃圾焚烧炉渣（简称“炉渣”）作为生活垃圾焚烧后的产物，同样存在占用土地，严重污染环境等一系列问题。生活垃圾焚烧炉渣包含两种：粉状炉渣和颗粒状炉渣；经水洗后沉淀于沉砂池中的粉状炉渣比表面积为350450m2kg,其粒径小于0.1mm,可作为环保砖的胶凝材料组分之一；经水洗过筛后所剩的颗粒状炉渣中包含了塑料、金属、陶瓷和玻璃等颗粒，其粒径在0.24.75mm,作为环保水泥砖的细骨料，在环保砖

7、中能起到“骨架”作用。粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物，我国是个产煤大国，燃煤热电厂每年所排放的粉煤灰总量逐年增加，大量的粉煤灰如不加处理，会成为扬尘污染大气，排入水系会使河流淤塞，而其中某些化学物质还会对人体和生物造成危害；但粉煤灰在环保砖中具有“滚珠效应”，能提高胶凝材料的流动性，有利于实际施工。与此同时，细小的粉煤灰和粉状炉渣能起到一定的填充作用。银渣、粉煤灰和粉状炉渣充分发挥了各自的优势。水玻璃作为一种用途广泛的水溶性硅酸盐，具有粘结力强，耐酸性、耐碱性好等特点，目前水玻璃主要的用途在于涂刷材料，加固土，配置速凝防水剂等方面。与此同时，水玻璃是一种良好的激发剂，已经有许多学者将水玻璃

8、作为矿渣的激发剂，制得性能良好的碱激发矿渣胶凝材料，制得的碱激发矿渣胶凝材料早期强度增长迅速，后期强度高。根据水玻璃的这些特点以及银渣、生活垃圾焚烧炉渣和粉煤灰的状况，采用合适的水玻璃模数和碱掺量，将水玻璃与银渣，生活垃圾焚烧炉渣和粉煤灰三大废弃物合理搭配，制得高强环保砖。银渣、生活垃圾焚烧炉渣和粉煤灰在水玻璃激发下，产生大量C-S-H凝胶，从而使得本发明高强环保砖的强度大大提高。该高强环保砖能将三种废弃物充分利用起来，而且利用了水玻璃激发效果好的特点，制得的高强环保砖，具有极大的环保意义，经济价值也十分可观。所以，用水玻璃、银渣、生活垃圾焚烧炉渣和粉煤灰制备的环保砖具有广泛的应用前景和市场。

9、申请号为201010539177.0的发明专利公开了一种利用生活垃圾焚烧炉渣制备炉渣免烧墙体砖的方法，该方法以生活垃圾焚烧炉渣、石灰、水泥、石膏和激发剂（硅酸钠，硫酸钠或氢氧化钠）为原料，其中生活垃圾焚烧炉渣作为砖的集料使用。整个制作过程采用压制成型，成型压力在2030MPa,洒水自然养护制得。从实施例来看，其制得的炉渣免烧墙体砖28天抗压强度在20MPa左右，抗折强度均在4.5MPa以下。本发明与此专利相比，采用浇筑的方式，无需采用压制成型，28天抗压强度也能达到20MPa,抗折强度达到4.5MPa,节约了大量设备和能源。而且本发明除了激发剂，原料均为废渣，环保意义更加明显。申请号为2015

10、10025053.3的发明专利公开了一种大掺量高强度银渣砖及其制备方法，该银渣砖按照如下各组分及其质量百分比配制而成：水淬银渣5075份、空冷银渣1225份、砂子06份、水泥69份、市售聚较酸高效减水剂用量为水泥质量的0.010.08%、水710份，银渣消耗量大，达75%以上，银渣资源化和环境保护效益显著，制备的银渣砖强度较高。虽然该专利消耗了大量银渣,但是未充分利用废弃物粉煤灰和生活垃圾焚烧炉渣，而且该专利用到了砂子，会与混凝土搅拌站出现“抢砂”现象。本发明采用去铝后的颗粒状炉渣作为骨料，消耗了大量的生活垃圾焚烧炉渣中的颗粒状炉渣,节约砂子资源,环保意义明显。目前还没有将银渣，生活垃圾焚烧炉

11、渣和粉煤灰用于制做环保砖的相关专利和报道。本发明将银渣、粉煤灰、粉状炉渣、去铝处理后的颗粒状炉渣混合，再加入水玻璃溶液制备出达到MU20强度等级的环保砖，性价比高。本发明涉及的水玻璃激发的银渣-生活垃圾焚烧炉渣-粉煤灰高强环保砖有很高应用价值和推广前景。发明内容鉴于目前砖的现状，制备出一种新型环保而专，以锲渣、粉煤灰和生活垃圾焚烧炉渣为主要原材料，可减少黏土和能源的消耗，经济效益较好。消耗这些废弃物符合节能环保的国策。以银渣、粉煤灰和生活垃圾焚烧炉渣为原料，采用模数适当的水玻璃最为激发剂，制成的高强环保砖可以达到MU20强度等级，应用领域广泛。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种水玻璃

12、激发的银渣-生活垃圾焚烧炉渣-粉煤灰高强环保砖是由银渣、粉煤灰和粉状炉渣在水玻璃溶液激发下制得的胶凝材料，并以去铝之后的颗粒状炉渣作为高强环保砖的骨料制得的。一种水玻璃激发的银渣-生活垃圾焚烧炉渣-粉煤灰高强环保彼，其特征在于：所述水玻璃激发的银渣-生活垃圾焚烧炉渣粉煤灰高强环保砖配合比(质量比)：银渣：粉煤灰：粉状炉渣：颗粒状炉渣：水玻璃溶液：水=1：0.10.3:0.1-0.3：35：0.10.3：0.30.5o8、一种高强碱激发银渣-生活垃圾焚烧炉渣-粉煤灰环保砖，其特征在于：银渣比表面积为35O5OOm2kg0粉煤灰满足用于水泥和混凝土中的粉煤灰(GB/T1596-2005)II级灰标

13、准。粉状炉渣比表面积为350500nkg(0.1mm)。颗粒状炉渣粒径在0.24.75mm0水玻璃溶液模数1.2,固体含量(Na2O1.2Si2)为42.6%o一种水玻璃激发的银渣-生活垃圾焚烧炉渣-粉煤灰高强环保砖制备过程为：采用浓度为0.25mol/L的NaOH溶液对颗粒状炉渣浸泡2天进行去铝处理。将银渣、粉煤灰、粉状炉渣和去铝处理后的颗粒状炉渣倒入砂浆搅拌机中搅拌3分钟。然后将配置好的水玻璃溶液倒入砂浆搅拌机中低速搅拌90s后，高速搅拌120s。一种水玻璃激发的银渣-生活垃圾焚烧炉渣-粉煤灰高强环保砖的养护制度为：静置1天后拆模，然后放入温度为202C,相对湿度为95%以上的标准养护室中

14、养护28天。银渣由结晶相和玻璃相组成，银渣的活性主要来自玻璃相成分，根据XRF检测结果可知，银渣化学组成主要是以SiO2、CaO和AbCh为主，CaO占3035%,SiCh占2030%,AI2O3占1520%。粉煤灰是由不同尺寸细小的球状玻璃颗粒组成，具有滚珠效应，有利于提高胶凝材料的流动性和实际施工，其化学组成主要为Sio2、AbCh和CaO,其中SiCh的含量是最高的，高达5563%。除此之外，粉煤灰的火山灰活性包括两方面：第一方面是火山灰反应效应，即指粉煤灰在有水环境下与碱反应生成具有胶凝性的水化产物；另一方面是粉煤灰在胶凝过程中起到微集料作用，称之为微集料效应。粉状炉渣中主要的氧化物为

15、SiO2和CaO,其中CaO高达4550%。颗粒状炉渣中包含了塑料、金属、陶瓷和玻璃等颗粒，其粒径在0.24.75mm,作为环保水泥砖的细骨料。当水玻璃溶液与银渣，粉煤灰、粉状炉渣和去铝后的颗粒状炉渣混合时，水玻璃在溶液中发生水解，产生大量的OH-离子，此时溶液中的PH值较高，这使得生活垃圾焚烧炉渣、银渣和粉煤灰中的Si-O-Si键、Si-O-Al键和Al-O-Al键在OH-作用下断裂,玻璃体结构解体，释放出（Sio4产、（AlO4产和Ca?+等离子进入溶液中。本发明采用1.2模数的水玻璃在产生大量的OH-的同时，也产生了大量的（Si（）4,此时（SiO4）4与Ca?+迅速通过缩聚作用产生大量

16、的C-S-H凝胶，C-S-H凝胶等凝胶在未完全水化的银渣，粉煤灰和炉渣之间起到胶凝连接的作用，使制得的环保砖早期强度较高。随着反应的进行，水化产物增加，使得整个结构更加致密，促使整个胶凝材料强度进一步提高。这是采用1.2模数水玻璃作为激发剂的优势所在，即早期强度发展迅速，28天强度高，达到MU20的强度等级。与此同时，粉煤灰和粉状炉渣也起到一定的填充作用，颗粒状炉渣起到了“骨架作用”，支撑着整个体系。本发明的显著优点在于：（1）颗粒状炉渣采用NaoH进行去铝处理，避免了单质铝在碱性环境中产生氢气，减少了环保砖开裂现象，提高了环保砖的成品率。（2）生活垃圾焚烧炉渣包含两种：粉状炉渣和颗粒状炉渣。本环保砖将粉状炉渣作为胶