生活垃圾灰渣增强铝基复合材料的性能

研发了以生活垃圾焚烧灰渣为增强相 ,制备铝 /生活垃圾灰渣复合材料的新工艺 .对铝与生活垃圾灰渣配比、烧结温度、保温时间等因素对铝 /生活垃圾灰渣复合材料的性能影响进行了实验研究 .试验表明 :当铝与生活垃圾灰渣配比为 8:2 ,烧结温度为 90 0℃ ,保温时间为 1 .5h ,在纯N2 保护性气氛的条件下制得的复合材料具有良好的机械性能 ,如热膨胀系数为 0 .3,密度为2 .43g/cm3,弹性模量为 30 1 4.3MPa ,耐磨性能比铝镁合金提高了 1 .

焚烧垃圾灰渣在建材上的资源化利用

生活垃圾焚烧技术是减少生活垃圾危害的一种有效工程技术,并逐渐在国内城市推广。但是焚烧垃圾后的灰渣占到原有质量的20%,如何处理这些灰渣成为近年的热点。对各种焚烧垃圾灰渣的资源化利用方法进行分析和总结,能为其将来的发展指明方向。

利用水热热压-煅烧法将垃圾灰渣制备成轻质多孔材料

采用水热热压-煅烧法将等离子气化垃圾灰渣制备成轻质多孔保温材料。不同的水热工艺会影响析出晶体的类型,针状透辉石可以连接不同玻璃颗粒,使其在煅烧温度下更好的包裹住气体。同时,煅烧工艺也会明显影响气体的逸出情况。当垃圾灰渣利用率为40%时,采用合适工艺可以制备得到抗压强度为5.31 MPa,密度为0.50 g/cm^3的多孔材料。

垃圾灰渣在钢管混凝土柱中应用及特点的研究

为了解决城市生活垃圾焚烧灰渣(以下简称垃圾灰渣)的回收利用问题,研究将垃圾灰渣直接应用到钢管混凝土构件中的可行性。首先对15根实心圆钢管垃圾灰渣混凝土短柱进行轴压试验,得出荷载-位移曲线和应力-应变关系。结果表明,钢管对于核心混凝土的套箍作用对钢管混凝土承载能力的提高作用明显。然后根据试验结果,回归出修正的钢管垃圾灰渣混凝土轴压承载力统一理论修正公式。最后采用轻骨料混凝土本构模型进行有限元模拟,模拟结果与试验结果吻合较好。试验、理论以及有限元结果证明,垃圾灰渣应用到实心钢管混凝土中是可行的。

利用生活垃圾灰渣制备低硅含量玻璃及微晶玻璃

利用无机废弃资源制备高附加值玻璃及微晶玻璃制品,具有重要的社会及实际应用价值。通过低氧化硅含量的玻璃组成设计及微晶化处理,在生活垃圾焚烧灰渣利用率在90%的情况下,制备获得成型性能、机械性能与化学稳定性良好的微晶玻璃材料,并探讨了玻璃化学组成及热处理工艺对化学稳定性的影响。

生活垃圾焚烧灰渣的预处理和理化性质研究

为了加大生活垃圾焚烧灰渣的资源化利用,对其预处理工艺和理化性质进行了试验研究。通过采用分选、除盐、干燥和筛分等预处理工艺,将灰渣筛分出粒径>0.15 mm的颗粒状灰渣和粒径≤0.15 mm的粉状灰渣;然后依次进行灰渣的放射性、重金属浸出的安全性指标检测,微观形貌、表观密度和吸水率等物理性质试验,化学元素、矿物组成、酸碱度和活性指标等化学性质分析。研究发现,灰渣的安全性达到相关标准,颗粒状灰渣和粉状灰渣分别与陶砂和粉煤灰的理化性质相近。利用生活垃圾焚烧灰渣开发生产陶粒加气混凝土砌块在理论上可行,由此可以探索一种生活垃圾焚烧灰渣资源化利用的新途径。

基于响应曲面法的垃圾焚烧灰渣-凝灰岩基地质聚合物制备工艺

垃圾焚烧灰渣是生活垃圾经高温煅烧后的产物,灰渣的资源化利用已成为当今热点课题之一。采用响应曲面法研究了碱当量、硅钠摩尔比和灰渣掺量对生活垃圾焚烧灰渣-凝灰岩基地质聚合物抗压强度的影响,优化了灰渣-凝灰岩基地质聚合物的制备参数,建立了地质聚合物抗压强度的响应曲面模型。研究结果表明,影响灰渣-凝灰岩基地质聚合物抗压强度的各因素显著程度由大到小依次为:碱当量>灰渣掺量>硅钠摩尔比。灰渣-凝灰岩基地质聚合物的最优制备参数为碱当量9.49%、硅钠摩尔比1.71、灰渣掺量17.85%。最优制备参数下28 d抗压强度预测值为24.18 MPa,试验值为24.77 MPa,试验值与预测值基本一致。研究成果可为垃圾焚烧灰渣-凝灰岩基地质聚合物制备参数及实际应用提供理论参考,并为生活垃圾焚烧灰渣资源化利用提供一条有效可行的途径。

基于核磁共振技术分析生活垃圾焚烧灰渣代砂混凝土的微观结构与抗压强度

孔结构是混凝土微观结构中重要的组成部分,影响着混凝土的宏观性能,为了研究生活垃圾焚烧灰渣代替天然砂对混凝土孔结构和抗压强度的影响,通过核磁共振技术对生活垃圾焚烧灰渣代砂混凝土微观孔结构进行测试,分析了孔隙率和孔隙分布变化规律,并根据分形理论研究了孔隙分形特征,获得各孔径区间的分形维数与整体分形维数,并探讨了各孔径占比、孔隙率和分形维数与抗压强度之间的灰熵关联度。结果表明:随生活垃圾焚烧灰渣代砂率的增加,混凝土孔隙率增加,无害孔占比减小,抗压强度降低;分形维数随着生活垃圾焚烧灰渣代砂率的增加而减小,由于生活垃圾焚烧灰渣具有潜在的水硬性,随龄期的增长,分形维数呈增加趋势,同时孔隙结构得到了优化。灰熵关联度分析发现生活垃圾焚烧灰渣代砂混凝土整体分形维数和无害孔占比对抗压强度影响最大。

生活垃圾焚烧灰渣代砂混凝土干燥收缩性能试验

生活垃圾焚烧灰渣是生活垃圾经过高温焚烧产生的固体废弃物,主要成分为硅钙铝氧化物,外观与天然砂类似。为了促进垃圾焚烧灰渣的再利用,提出了生活垃圾焚烧灰渣用作混凝土细骨料的研究课题。通过试验对比了不同水胶比和代砂率下垃圾焚烧灰渣代砂混凝土的干燥收缩规律,并研究已有干燥收缩预测模型的适用性。试验结果表明:干燥收缩随水胶比的增大而增大;垃圾焚烧灰渣代砂混凝土的干燥收缩量要大于同配合比条件的普通混凝土,且需要更长的龄期干燥收缩才能趋于稳定;垃圾焚烧灰渣代砂混凝土的干燥收缩可以用常用的干燥收缩预测模型进行描述。

城市生活垃圾焚烧灰渣作水泥混合材的研究

为对 城市 生活 垃 圾焚 烧灰 渣 无害 化处 理和 资 源综 合利 用,针对 城市 垃 圾焚 烧灰 渣的 性 质 特 点,以 垃圾 焚烧 灰 渣 替 代 部 分 水 泥 原 混 合 材 进 行 试 验 ,并 对 水 泥 样 品 进 行 了 TCLP 重 金 属 渗 出 检 测 。 结 果 表 明 ,加 5%～10%的 灰渣 作 水 泥 混 合 材 是 可 行 的 ,能 有 效 控 制 二 次 污 染 ,经 济 效 益 和 社 会 效 益 明 显 。

生活垃圾焚烧灰渣代砂混凝土配合比及力学性能试验

对生活垃圾焚烧灰渣代砂作为混凝土细骨料进行了试验研究。从有毒物质浸出、筛分、压碎指标等分析了生活焚烧垃圾灰渣的骨料特性,并对5种水胶比、3种代砂率的生活垃圾焚烧灰渣细骨料混凝土进行了配合比试验及力学性能试验。试验结果表明,生活垃圾焚烧灰渣多孔、吸水率高、压碎指标低,具有一定的潜在水硬性;通过增加减水剂等合理配合比设计,可以配出工作性能满足工程要求的生活垃圾焚烧灰渣细骨料混凝土;生活垃圾焚烧灰渣细骨料混凝土强度要低于同配合比条件的普通天然砂混凝土,尤其是100%代砂率焚烧灰渣混凝土28 d抗压强度仅为普通天然砂混凝土的一半左右,50%代砂率焚烧灰渣混凝土抗压强度更接近普通天然砂混凝土。

生活垃圾焚烧灰渣原始集料制备免烧免压砖试验研究

提出了不对灰渣进行研磨而直接采用其原始集料，并以水泥和生石灰为原料，水玻璃和氢氧化钠为激发剂，制备三免砖（免烧、免压、免磨）的简化制备工艺。研究了不同配合比、水玻璃模数、激发剂用量对灰渣砖强度的影响规律。试验结果表明：采用灰渣原始集料制备的灰渣砖强度可以满足MU10砌块的要求，所提出的三免砖制备方案能节约成本；采用灰渣细集料的灰渣砖强度优于采用灰渣粗集料；灰渣掺量越多，强度越低；水玻璃的最佳模数为1．2～1．4，激发剂用量过多会造成强度的迅速降低；灰渣砖密度与强度呈正比关系，并且二者之间有较好的线性关系。

生活垃圾焚烧灰渣代砂混凝土孔隙结构与力学性能关系的研究

城市垃圾焚烧灰渣是经过生活垃圾经高温煅烧得到的硅钙铝氧化物,外观类似天然砂,化学成分类似于水泥熟料,可代替天然砂用作混凝土细骨料。介绍了生活垃圾焚烧灰渣代砂混凝土料孔隙结构与力学性能关系研究。通过试验,测试了5种水胶比、3种代砂率、2种龄期城市生活垃圾焚烧灰渣代砂混凝土的抗压强度及微观孔结构参数,并分析了混凝土孔隙结构对力学性能的影响规律。结果表明,生活垃圾焚烧灰渣细骨料混凝土抗压强度随含气量、气泡弦长和气泡间距系数的增大而减小,气泡比面积的增大而增大。灰渣代砂混凝土抗压其强度随其气泡分形维数变化规律与普通混凝土一致,均与其气泡分布分形维数呈正相关,即抗压其强度均随其气泡分布分形维数的增大而增大。

水淬垃圾焚烧灰渣骨料性质与水硬性正交试验

针对城市生活垃圾焚烧灰渣工程性质差,难以直接用作混凝土细骨料的问题,将生活垃圾焚烧温度提高到1750℃、对其进行熔融水淬处理。分析了熔融水淬处理后产生的(水淬渣)的理化性质。基于正交分析法设计了四因素三水平的快速水硬性试验,以抗压强度为表征,探究了碱含量、保载压力、蒸压温度、蒸压时间对水淬渣棱柱体抗压强度影响的显著因素及水平。结合极差与方差分析、因素指标法分析,不同因素对水淬渣棱柱体抗压强度影响的主次顺序为碱含量>保载压力>蒸压温度>蒸压时间,其对抗压强度贡献率分别为42.14%、25.78%、22.86%、9.22%,对应最优水平分别为碱含量为水平三(10%)、保载压力为水平三(190 kN)、蒸压温度为水平一(80℃)、蒸压时间为(3 h)。

微生物固化垃圾焚烧灰渣强度试验

垃圾焚烧灰渣(底渣和飞灰)是生活垃圾焚烧发电后的残余固体废弃物,对其进行固化处理和资源化利用是减少该类固体废弃物占用填埋场资源的重要途径。笔者利用微生物诱导碳酸钙沉积固化细粒底渣和飞灰,通过微生物注浆试验研究菌液浓度、胶结液浓度和处理轮数对垃圾焚烧灰渣胶结CaCO3生成量及强度的影响。结果表明,底渣和飞灰都具有一定的水硬性,其水硬固化体的无侧限抗压强度分别为174.46和381.73 kPa。底渣经微生物注浆处理2~10轮后的无侧限抗压强度较水硬固化体分别提高了35.8%~120.0%,飞灰经微生物注浆处理2~10轮后的无侧限抗压强度较水硬固化体则分别提高了9.5%~48.8%。随胶结溶液浓度的增大,微生物固化底渣和飞灰中的CaCO3生成量和无侧限抗压强度提高,但试样的可注性降低。稀释比1∶50、菌液比1∶100的菌液更利于底渣和飞灰胶结强度的提高,未稀释菌液固化效果差。与微生物固化天然砂土和粉土相比,微生物固化底渣和飞灰的无侧限抗压强度随CaCO3含量增加的增幅较缓,微生物固化垃圾焚烧灰渣的胶结效率略低。试验结果证明,微生物固化能有效改善垃圾焚烧灰渣强度的特性,微生物诱导碳酸钙沉积技术在垃圾焚烧灰渣固化处理方面具有一定的发展潜力。

生活垃圾焚烧灰渣在沥青混合料中的应用

生活垃圾焚烧灰渣的工程性质类似于天然的骨料。文中通过对生活垃圾焚烧灰渣作为沥青混合料骨料一部分的应用实例的介绍和分析,说明生活垃圾焚烧灰渣可以作为沥青混合料骨料的一部分,当掺量为10%时,无论是在工程性质还是环境要求上,都符合相关的规定。

垃圾焚烧灰渣在土木工程中的应用

垃圾焚烧发电是有效的垃圾减量化、资源化的手段,垃圾焚烧灰渣是垃圾焚烧的产物,包括底渣(BA)和飞灰(FA)。综述分析垃圾焚烧灰渣的具体工程性质及其作为建筑材料的性能,主要包括:垃圾焚烧灰渣的基本性质;灰渣在热拌沥青(HMA)混合料中的应用;垃圾焚烧灰渣在水泥和混凝土中的应用;垃圾焚烧灰渣在岩土工程中的应用。

垃圾灰渣多孔砖通过省级评审

浙江温州市清河建材有限公司生产的垃圾灰渣多孔砖最近通过了由省经贸委、建设厅、新墙办、建材协、浙江大学等单位联合组织的省级新产品评审。

垃圾焚烧灰渣用作水泥掺和料的研究现状

城市生活垃圾焚烧灰渣(MSWI ashes)中含有重金属和二噁英等有害物质,利用水泥固化来处理有害物质是常用的方法之一。近年来国内外将城市生活垃圾焚烧灰渣用作水泥掺和料作了大量研究,但仅限于灰渣中重金属浸出特性掺入灰渣后体系的强度变化规律。对该体系的固化机理,对不同减水剂的吸附规律,固化后的强度和稳定性等性能特征还不待进一步研究。