本发明专利技术公开了一种用于路面基层的垃圾焚烧飞灰基地聚合物及其制备方法，涉及公路工程技术领域。本发明专利技术所述飞灰基地聚合物由以下质量百分含量原料制成：飞灰9.09～10.35％、偏高岭土36.37～41.42％、氢氧化钠4.87～5.53％、硅酸钠14.74～22.86％、蒸馏水26.37～27.96％。本发明专利技术所述垃圾焚烧飞灰基地聚合物的强度与32.5水泥相当，且有害金属浸出量满足环保要求，可替代水泥用于路面基层修筑，且具有早强、耐酸碱、低渗透、低收缩、低膨胀、低导热、耐高温和耐久性好等优点，且地聚合物绿色环保，每生产一吨地聚合物的二氧化碳释放量是生产一吨水泥的1/4～1/6。生产一吨水泥的1/4～1/6。
【技术实现步骤摘要】
一种用于路面基层的垃圾焚烧飞灰基地聚合物及其制备方法
[0001]本专利技术属于公路工程
，具体涉及一种用于路面基层的垃圾焚烧飞灰基地聚合物及其制备方法。
技术介绍
[0002]随着世界经济一体化和城镇一体化进程的推进，城市生活垃圾产量逐步提高。垃圾焚烧能最大程度地实现垃圾无害化、稳定化、减量化和资源化的目标，目前在工业发达国家焚烧技术己被作为城市垃圾处理的主要方法之一，并得到广泛应用。
[0003]垃圾焚烧残渣中，底灰占总量的80
‑
90％，飞灰占总量的10
‑
20％。此外飞灰中还含有二噁英、呋喃等难降解的持久性有机污染物，因此，垃圾焚烧飞灰是公认的危险废物，被纳入国家危险废物名录中。鉴于垃圾焚烧飞灰年产量大，而可用于处理的填埋场容量接近饱和且新扩建填埋场不切实际，垃圾焚烧飞灰的资源化利用已势在必行。
[0004]目前常用的飞灰处置方法有水泥固化法、化学药剂固化法、提取和分离处理法等，这些方法虽各有优势，但也存在各自的局限性。无论是采用水洗、粉碎等飞灰前处理工艺，水泥固化后的固化体均难以达到较高的强度。由于飞灰中氯离子的影响，经水泥固化后的固化体中铁、铜、锌等离子容易浸出而导致污染物超标；化学药剂固化法对于络合态的重金属稳定化效果欠佳，并且化学药剂价格高。熔融固化法需要消耗大量能源，并且装置操作要求高。地聚合材料因其高强、耐高温和耐久性好等优点被用于代替水泥以及石灰等胶凝材料。除此之外，该类材料制备过程中还具有节能，对环境无污染的“绿色”特点。利用制备的地聚合物稳定固化可以作为低成本的道路材料。然而大多数专利技术只局限于研究地聚合物对飞灰的固化作用，极少发掘飞灰作为原材料制备地聚合物。此外，由于地聚合物的飞灰原料、配比、制作工艺等方面均有不同，保证制备出的地聚合物具有一定强度，使其满足工程要求，也是有效利用地聚合物的必要条件。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种用于路面基层的垃圾焚烧飞灰基地聚合物及其制备方法。本专利技术所述垃圾焚烧飞灰基地聚合物强度与32.5水泥相当，且有害金属浸出量满足环保要求，可替代水泥用于路面基层修筑，社会经济效益显著。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：一种用于路面基层的垃圾焚烧飞灰基地聚合物，由以下质量百分含量的原料制成：飞灰9.09～10.35％、偏高岭土36.37～41.42％、氢氧化钠4.87～5.53％、硅酸钠14.74～22.86％、蒸馏水26.37～27.96％。
[0007]优选的，所述地聚合物的硅铝比为3.2～4.0、钠硅比为0.28～0.30、水灰比为0.54～0.58。
[0008]优选的，所述飞灰为生活垃圾焚烧发电炉渣中粒径小于0.075mm的细微颗粒。
[0009]优选的，所述偏高岭土中SiO2和Al2O3的含量≥90％；所述偏高岭土的粒径≤700μm；所述偏高岭土的粒径在100μm以下的含量≥85％。
[0010]优选的，所述氢氧化钠纯度≥90％。
[0011]优选的，所述硅酸钠为速溶粉状硅酸钠；所述硅酸钠的溶解速度在30℃下≤240s；所述硅酸钠在120目下过筛率≥95％；所述硅酸钠的模数≥3.0。
[0012]本专利技术还提供了所述用于路面基层的垃圾焚烧飞灰基地聚合物的制备方法，包括以下步骤：
[0013](1)称重：称取飞灰、偏高岭土、氢氧化钠、硅酸钠和蒸馏水；
[0014](2)制备碱激发剂：将称取的硅酸钠和氢氧化钠溶解于蒸馏水中，用聚乙烯薄膜密封陈化，得到碱激发剂；
[0015](3)配置地聚合物浆体：将称取的飞灰和偏高岭土慢搅1min，然后将得到的碱激发剂均匀倒入其中，分别慢搅2min和快搅1min至搅拌均匀得到地聚合物浆体；
[0016](4)制模成型与养护：将得到的地聚合物浆体倒入试模内，在一定温度下养护至规定龄期。
[0017]优选的，步骤(2)所述陈化时间为3～8h；步骤(4)所述温度为60℃。
[0018]本专利技术还提供了一种路面基层填料，包括所述的垃圾焚烧飞灰基地聚合物。
[0019]优选的，所述垃圾焚烧飞灰基地聚合物用于高等级公路稳定类碎石基层时，不同交通等级的最佳地聚合物掺量范围如下：特重交通9.91
‑
12.65％，重交通8.54
‑
11.28％，中、轻交通7.17
‑
9.91％；所述垃圾焚烧飞灰基地聚合物用于高等级公路稳定类碎石底基层时，不同交通等级的掺量范围如下：特重交通8.54
‑
11.28％，重交通7.17
‑
9.91％，中、轻交通5.80
‑
8.54％；所述垃圾焚烧飞灰基地聚合物用于二级和二级以下公路稳定类碎石基层时，不同交通等级的掺量范围如下：特重交通8.54
‑
11.28％，重交通7.17
‑
9.91％，中、轻交通5.80
‑
8.54％；所述垃圾焚烧飞灰基地聚合物用于二级和二级以下公路稳定类碎石底基层时，不同交通等级的掺量范围如下：特重交通6.49
‑
9.23％，重交通5.80
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8.54％，中、轻交通4.43
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7.17％。
[0020]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0021]本专利技术提供了一种用于路面基层的垃圾焚烧飞灰基地聚合物及其制备方法，本专利技术所述垃圾焚烧飞灰基地聚合物的强度与32.5水泥相当，且有害金属浸出量满足环保要求，可替代水泥用于路面基层修筑，且具有早强、耐酸碱、低渗透、低收缩、低膨胀、低导热、耐高温和耐久性好等优点。本专利技术所述垃圾焚烧飞灰基地聚合物绿色环保，每生产一吨地聚合物的二氧化碳释放量是生产一吨水泥的1/4～1/6；同时，避免了飞灰填埋带来的环境污染、占用场地、处理成本高等问题，减轻工程对水泥材料的需求量，降低工程成本。本专利技术所述制备方法简单、成本低，适合大范围推广。
附图说明
[0022]图1为飞灰基地聚合物的制备流程图；
[0023]图2为实施例3中的飞灰基地聚合物SEM图；
[0024]图3为实施例3中的飞灰基地聚合物FTIR图；
[0025]图4为实施例3中的飞灰基地聚合物XRD图。
具体实施方式
[0026]现详细说明本专利技术的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本专利技术的限制，而应理解为是对本专利技术的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
[0027]本专利技术提供了一种用于路面基层的垃圾焚烧飞灰基地聚合物，由以下质量百分含量原料制成：飞灰9.09～10.35％、偏高岭土36.37～41.42％、氢氧化钠4.87～5.53％、硅酸钠14.74～22.86％、蒸馏水26.37～27.96％。
[0028]在本专利技术中，所述地聚合物的硅铝比优选为3.2～4.0、钠硅比优选为0.28～0.30、水灰比优选为0.5本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于路面基层的垃圾焚烧飞灰基地聚合物，其特征在于，由以下质量百分含量原料制成：飞灰9.09～10.35％、偏高岭土36.37～41.42％、氢氧化钠4.87～5.53％、硅酸钠14.74～22.86％、蒸馏水26.37～27.96％。2.根据权利要求1所述的用于路面基层的垃圾焚烧飞灰基地聚合物，其特征在于，所述地聚合物的硅铝比为3.2～4.0、钠硅比为0.28～0.30、水灰比为0.54～0.58。3.根据权利要求1所述的用于路面基层的垃圾焚烧飞灰基地聚合物，其特征在于，所述飞灰为生活垃圾焚烧发电炉渣中粒径小于0.075mm的细微颗粒。4.根据权利要求1所述的用于路面基层的垃圾焚烧飞灰基地聚合物，其特征在于，所述偏高岭土中SiO2和Al2O3的含量≥90％；所述偏高岭土的粒径≤700μm；所述偏高岭土的粒径在100μm以下的含量≥85％。5.根据权利要求1所述的用于路面基层的垃圾焚烧飞灰基地聚合物，其特征在于，所述氢氧化钠纯度≥90％。6.根据权利要求1所述的用于路面基层的垃圾焚烧飞灰基地聚合物，其特征在于，所述硅酸钠为速溶粉状硅酸钠；所述硅酸钠的溶解速度在30℃下≤240s；所述硅酸钠在120目下过筛率≥95％；所述硅酸钠的模数≥3.0。7.权利要求1～6任一项所述的用于路面基层的垃圾焚烧飞灰基地聚合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)称重：称取飞灰、偏高岭土、氢氧化钠、硅酸钠和蒸馏水；(2)制备碱激发剂：将称取的硅酸钠和氢氧化钠溶解于蒸馏水中，用聚乙烯薄膜密封陈化，得到碱激发剂；(3)配置地聚合物浆体：将称取的飞灰和偏高岭土慢搅1min，然后将得到的碱激发剂均匀倒入其中，分别慢搅2min和快搅1min至...
【专利技术属性】
技术研发人员：纪小平，朱世煜，胡昌涛，陈建刚，孙建民，吴通达，高阳江，张国强，刘杰，董鑫泽，张学渊，何树鹏，陈博，
申请(专利权)人：新疆交通规划勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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