[发明专利]一种掺入垃圾焚烧炉渣的水泥稳定碎石混合料

说明书

本发明公开了一种掺入垃圾焚烧炉渣的水泥稳定碎石混合料，以质量百分比计，将0~2.36mm垃圾焚烧炉渣:水泥:粉煤灰:激发剂:水按照32.6%:6.5%:32.5%:7.8%:20.6%进行备料、拌和、成球和养生，制成4.75mm~13.2mm炉渣球团，再与0~4.75mm垃圾焚烧炉渣、水泥、集料、水一起拌合均匀，得到所述的混合料。本发明制得的炉渣球团满足现行公路路面基层规范对粗集料的技术要求，从而改变垃圾焚烧炉渣因压碎值不达标而无法用作粗集料的状况，使得垃圾焚烧炉渣在公路基层中的资源化利用率大幅提高，符合绿色生态特色，适用于二级及二级以下等级公路重、中等和轻交通路面的基层材料，同时，本发明以炉渣球团替代水泥稳定碎石混合料的部分粗集料，有利于减少天然集料的使用和促进环境保护。

技术领域

本发明属于公路建筑材料研究领域，具体涉及一种掺入垃圾焚烧炉渣的水泥稳定碎石混合料。

背景技术

近年来，随着垃圾焚烧法的推广，我国每年都会产生较多的垃圾焚烧炉渣废弃物。所谓垃圾焚烧炉渣是指生活垃圾在850℃～1100℃高温燃烧后残留在焚烧炉床上的产物，其质量约占垃圾焚烧总残留物的80％。垃圾焚烧炉渣具有良好的物理化学特性且重金属等有害物质含量较少，具备基本的资源化利用条件，若仍采用填埋处理，不仅占用不少土地，而且造成资源浪费。因此，如何对垃圾焚烧炉渣进行资源化利用已经成为人们关注的热点问题之一。

目前将垃圾焚烧炉渣应用于道路路面水泥稳定碎石基层的主要方法是将粒径4.75mm的垃圾焚烧炉渣和粒径≤4.75mm的垃圾焚烧炉渣分别替代部分天然粗、细集料掺入到水泥稳定碎石混合料中。徐斌等人在2014年8月20日公开的发明专利“一种垃圾焚烧炉渣的资源化利用方法”(CN103992053A)和王乔坎等人在2016年8月24日公开的发明专利“一种城市垃圾焚烧炉渣的资源化利用方法”(CN105884226A)中提出的方法都属于这种方法。

上述方法步骤简单，而且水泥稳定碎石/垃圾焚烧炉渣产生强度的同时对垃圾焚烧炉渣也有着很好的固化作用，可以有效减少垃圾焚烧炉渣中残留重金属的浸出量，因而对环境可能造成的危害极小。但是粒径4.75mm的垃圾焚烧炉渣在用作粗集料时，其压碎值必须满足现行行业标准《公路路面基层施工技术细则》JTG/T F20的技术要求，例如二级及以下等级公路路面基层所用粗集料的压碎值要求≤35％。由于垃圾焚烧炉渣的内部疏松多孔，强度比天然集料低得多，故垃圾焚烧炉渣通常都难以满足该项技术要求，若用作粗集料会严重影响水泥稳定碎石混合料的路用性能。因此，粒径≤4.75mm的垃圾焚烧炉渣可以作为细集料使用，但粒径4.75mm的垃圾焚烧炉渣却不能用作粗集料，这使得垃圾焚烧炉渣在水泥稳定碎石混合料基层中的资源化利用率受到很大限制。

发明内容

本发明的目的是提出一种掺入垃圾焚烧炉渣的水泥稳定碎石混合料，以垃圾焚烧炉渣为主要原材料制备满足现行行业标准《公路路面基层施工技术细则》JTG/T F20对粗集料技术要求的炉渣球团用作粗集料，再以粒径≤4.75mm的垃圾焚烧炉渣用作细集料，掺入到水泥稳定碎石混合料中，从而大幅度提高垃圾焚烧炉渣在道路路面基层水泥稳定碎石混合料中的资源化利用率。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种掺入垃圾焚烧炉渣的水泥稳定碎石混合料，以质量百分比计，所述混合料包括以下组分：炉渣球团29.6％～31.5％、炉渣29.8％～31.6％、水泥4.1％～4.6％、集料25.6％～26.9％、水8.2％～8.9％。

进一步的，以质量百分比计，炉渣球团粒径范围为4.75mm～13.2mm，包括如下组分：0～2.36mm垃圾焚烧炉渣32.6％、水泥6.5％、粉煤灰32.5％、激发剂7.8％、水20.6％。

具体的，0～2.36mm垃圾焚烧炉渣为经过磁选除铁、风选、涡电流分选预处理的垃圾焚烧炉渣，粒径范围为0～2.36mm。

进一步的，炉渣为0～4.75mm垃圾焚烧炉渣。