[发明专利]一种地聚合物固化垃圾焚烧底灰基层材料

说明书

本发明提供一种地聚合物固化垃圾焚烧底灰基层材料，由以下组分按重量百分比制成：地聚合物7％～9％，废弃轮胎橡胶粉10％～14％，水1％～4％，其余为再生集料，由粒径4.75mm～13.2mm的粗集料建筑废弃物再生料与粒径范围0.1mm～4.75mm的细集料垃圾焚烧底灰组成；所述的粗集料为所述建筑废弃物再生料，包括废砖、废瓦砾和废陶瓷；所述的细集料为垃圾焚烧底灰；基于再生集料建筑废弃物再生料和垃圾焚烧底灰的总质量，所述建筑废弃物再生料粗集料的质量分数为40％～60％，所述细集料垃圾焚烧底灰的质量分数为60％～40％。所述地聚合物固化垃圾焚烧底灰基层材料可在道路铺设中作为固化基层。本发明科形成高强、稳定和耐久的固化基层，充分利用废物，有利环保。

技术领域

本发明属于道路工程中路面基层材料技术领域，尤其是涉及一种以地聚合物为固化材料，焚烧底灰为主要原材料，建筑废弃物再生料和废弃轮胎橡胶颗粒为级配补充原料的新型基层材料。

背景技术

随着城市化进程的不断加快，生活垃圾也随之迅速增加。垃圾焚烧被认为是当前处理生活垃圾的最佳途径，因为焚烧可使垃圾体积减少80％以上，其余20％即为焚烧产物(包括底灰和飞灰，其中底灰占80％以上)。由于底灰有毒有害物质较少，常予以填埋处理，既占用了土地又易产生“二次污染”。

地聚合物是碱激活材料的一种，它是利用粘土和含硅酸盐的工业废弃物在较低温度下生成的一类无机高分子聚合物，与普通硅酸盐水泥相比，地聚合物具有高强、早强、耐酸碱、低渗透低收缩等物理特性，由偏高岭土、水玻璃、氢氧化钠和水合成的地聚合物主要用于固封有毒废弃物(重金属离子)。

与此同时，我国城镇建设和交通建设快速发展，需要大量的道路建材，黏土与砂石类天然道路建材被超量开采，严重破坏了地表植被、影响了生态环境。研究表明，焚烧底灰的颗粒级配位于基层集料粒径范围以内，可再生处理后用以部分替代天然矿料，并用地聚合物(Geopolymer)加以固化处治形成新型基层材料，以实现废弃物再利用和节约天然建材的目的。

为此，本发明提出了采用地聚合物固化垃圾焚烧底灰材料作为新型路面基层材料。该新型材料以焚烧底灰为主要原材料，建筑废弃物再生料和废弃轮胎橡胶颗粒为级配补充原料，实现了废弃物的再生利用、减少了天然土方用量，产生了资源节约和环境保护等功效。

发明内容

本发明旨在克服现有技术之不足，提供一种地聚合物固化垃圾焚烧底灰基层材料。本发明将垃圾焚烧底灰、建筑废弃物、废弃轮胎处治与解决道路建筑材料短缺现状有机结合，具有技术先进、有利环保和效益显著的特点。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种地聚合物固化垃圾焚烧底灰基层材料，其特征在于所述材料由以下组分按重量百分比制成：地聚合物7％～9％，废弃轮胎橡胶粉10％～14％，水1％～4％，其余为再生集料，所述的再生集料由粗集料与细集料组成；所述的粗集料为建筑废弃物再生料，包括废砖、废瓦砾和废陶瓷；所述的细集料为垃圾焚烧底灰；基于再生集料总质量，所述粗集料的质量分数为40％～60％，所述细集料的质量分数为60％～40％。

进一步，本发明所述地聚合物由偏高岭土、水玻璃和氢氧化钠合成，所述偏高岭土:水玻璃:氢氧化钠的质量比为5.1:4.2:1。

进一步，所述水玻璃模数为1～1.5。

进一步，本发明所述粗集料，即建筑废弃物再生料粒径范围为4.75mm～13.2mm。

进一步，本发明所述垃圾焚烧底灰由垃圾焚烧灰渣经过堆放、熟化预处理以及磁选分离金属处理后所得。

具体的垃圾焚烧底灰是将垃圾焚烧灰渣经过堆放1～3个月熟化,使其经碳酸作用而使其自然稳定、膨胀，通过与碳酸作用及氧化作用充分反应，得到结构耐久性及稳定性较好的底灰；利用磁选技术从炉渣中提取黑色金属、有色金属、陶瓷碎片、玻璃后即得。