复掺垃圾焚烧电厂灰渣的混凝土性能及其应用研究
发布时间：2021-02-15 23:15
随着城市化的发展,城市中垃圾的产量日益增多,我国城市逐渐出现了“垃圾围城”的现象。通过建设垃圾焚烧电厂,既可以实现垃圾的减量化,又可以充分利用垃圾焚烧产生的热能。但是,垃圾焚烧后产生大量的飞灰和炉渣,这些废渣如果不能合理处置,将会对土壤和地下水产生二次污染。将垃圾电厂焚烧产生的飞灰和炉渣应用于建材行业中,既可以实现废弃物资源化利用,同时也可以达到保护生态环境的目的。本文开展了将垃圾焚烧电厂焚烧产物灰渣应用于混凝土中的研究,飞灰用于取代部分水泥,炉渣用于取代部分粗骨料,通过抗压强度试验,确定灰渣的最佳取代率,通过表征试验,分析垃圾电厂焚烧灰渣对混凝土强度的影响机理。通过重金属浸出试验,确定将其应用于生产实践的可行性。将抗压试验确定的最佳配比用于制作混凝土路面砖,测定路面砖的力学性能及耐久性能是否满足GB28635-2012中的要求。通过上述研究,得到结论如下:（1）将垃圾电厂焚烧产物飞灰和炉渣分别按照10%、20%、30%取代C30混凝土中的水泥和粗骨料。根据抗压强度结果分析,当飞灰取代水泥的取代率为30%,炉渣取代粗骨料的取代率为20%时,立方体的抗压强度可以达到42 MPa,此时的取...
【文章来源】：东北电力大学吉林省
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
生活垃圾包围城市
a) 垃圾焚烧产生的飞灰 b) 垃圾焚烧产生的炉渣图 1-2 垃圾焚烧产生的灰渣目前我国每年需要消耗混凝土的数量超过 35 亿立方米，每年需要消耗天然集过 60 亿吨[13]，对矿石的大量开采，使我国的集料资源日益匮乏，严重影响生于可持续发展。混凝土路面砖采用细石混凝土制成，在混凝土路面砖中加入 的粉煤灰，可以降低产品的材料成本，如果能将飞灰炉渣应用于混凝土路面砖
a）原状飞灰 b）原状炉渣图 2-1 原状灰渣.2.7 垃圾电厂焚烧产物飞灰垃圾电厂垃圾焚烧系统中由烟气除尘装置中产生的废弃物即为飞灰。飞灰在外观上主呈黄褐色粉末状，细度与水泥较为相似，飞灰的主要成分与目前广泛应用于水泥制品中矿渣、粉煤灰较为相近。本实验所用飞灰由吉林市某环保能源利用有限公司提供。原材共分四个批次提供，由于该电厂焚烧的生活垃圾种类较为固定，因此每批次的飞灰组成性质较为固定。飞灰的细度模数为 3.2，堆积密度为 1 420 kg/m3，含水率为 16%，我国分城市飞灰的组成成分见表 2-7[47]。表 2-7 我国部分城市飞灰的组成成分（%）CaO Al2O3K2O MgO Na2O SO3Fe2O3P2O5SiO2广州 30.57 5.74 4.18 2.09 4.49 6.91 2.26 1.18 15.92上海 33.37 7.42 - 2.72 - 12.03 4.01 - 24.5杭州 18.61 14.09 2.21 4.85 4.12 - 5.59 - 38.26
【参考文献】：
期刊论文
[1]城市生活垃圾露天焚烧PM2.5及其组分排放特征[J]. 王艳,郝炜伟,程轲,支国瑞,易鹏,樊静,张洋. 环境科学. 2018(08)
[2]骨料级配对混凝土工作性能及企业综合成本的影响研究[J]. 唐玉超,罗作球,袁启涛,王宁,陈全滨. 混凝土. 2018(02)
[3]粉煤灰粒径分布对硅酸盐水泥水化性能的影响[J]. 刘润清,孙斯慧,杨元全. 中国粉体技术. 2017(05)
[4]不同来源重金属元素在混凝土中的浸出性研究[J]. 韩彩霞,崔素萍,刘辉,杜鑫. 混凝土与水泥制品. 2017(06)
[5]西安市建筑垃圾渣土资源再利用研究[J]. 张利军. 环境工程. 2017(05)
[6]污泥基生态混凝土中重金属的浸出研究[J]. 王可,代群威. 混凝土与水泥制品. 2017(05)
[7]不同粒径垃圾焚烧飞灰重金属毒性浸出及生物可给性[J]. 王春峰,陈冠飞,朱艳臣,姚丹,皇晓晨,王连军. 环境科学. 2016(12)
[8]生活垃圾焚烧熔渣作为混凝土替代集料的理化特性分析[J]. 胡红梅,傅荣兴,张世相,万会宝. 粉煤灰. 2016(03)
[9]炉渣混凝土的制备及其性能研究[J]. 张建鹏,李刚,马玉薇,姜曙光,邢海峰,张付奇. 混凝土. 2016(02)
[10]生活垃圾焚烧底渣用作水泥混凝土掺和料研究[J]. 王志娟,宋远明,陈学海,李宝玲. 烟台大学学报(自然科学与工程版). 2016(01)
博士论文
[1]城市生活垃圾焚烧飞灰熔融特性及重金属赋存迁移规律的研究[D]. 王学涛.东南大学 2005
硕士论文
[1]垃圾焚烧电厂110kV接入系统方案研究[D]. 岳鹏.郑州大学 2016
[2]垃圾焚烧炉渣粉煤灰混凝土研究[D]. 王山山.大连交通大学 2013
本文编号：3035708
【文章来源】：东北电力大学吉林省
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
生活垃圾包围城市
a) 垃圾焚烧产生的飞灰 b) 垃圾焚烧产生的炉渣图 1-2 垃圾焚烧产生的灰渣目前我国每年需要消耗混凝土的数量超过 35 亿立方米，每年需要消耗天然集过 60 亿吨[13]，对矿石的大量开采，使我国的集料资源日益匮乏，严重影响生于可持续发展。混凝土路面砖采用细石混凝土制成，在混凝土路面砖中加入 的粉煤灰，可以降低产品的材料成本，如果能将飞灰炉渣应用于混凝土路面砖
a）原状飞灰 b）原状炉渣图 2-1 原状灰渣.2.7 垃圾电厂焚烧产物飞灰垃圾电厂垃圾焚烧系统中由烟气除尘装置中产生的废弃物即为飞灰。飞灰在外观上主呈黄褐色粉末状，细度与水泥较为相似，飞灰的主要成分与目前广泛应用于水泥制品中矿渣、粉煤灰较为相近。本实验所用飞灰由吉林市某环保能源利用有限公司提供。原材共分四个批次提供，由于该电厂焚烧的生活垃圾种类较为固定，因此每批次的飞灰组成性质较为固定。飞灰的细度模数为 3.2，堆积密度为 1 420 kg/m3，含水率为 16%，我国分城市飞灰的组成成分见表 2-7[47]。表 2-7 我国部分城市飞灰的组成成分（%）CaO Al2O3K2O MgO Na2O SO3Fe2O3P2O5SiO2广州 30.57 5.74 4.18 2.09 4.49 6.91 2.26 1.18 15.92上海 33.37 7.42 - 2.72 - 12.03 4.01 - 24.5杭州 18.61 14.09 2.21 4.85 4.12 - 5.59 - 38.26
【参考文献】：
期刊论文
[1]城市生活垃圾露天焚烧PM2.5及其组分排放特征[J]. 王艳,郝炜伟,程轲,支国瑞,易鹏,樊静,张洋. 环境科学. 2018(08)
[2]骨料级配对混凝土工作性能及企业综合成本的影响研究[J]. 唐玉超,罗作球,袁启涛,王宁,陈全滨. 混凝土. 2018(02)
[3]粉煤灰粒径分布对硅酸盐水泥水化性能的影响[J]. 刘润清,孙斯慧,杨元全. 中国粉体技术. 2017(05)
[4]不同来源重金属元素在混凝土中的浸出性研究[J]. 韩彩霞,崔素萍,刘辉,杜鑫. 混凝土与水泥制品. 2017(06)
[5]西安市建筑垃圾渣土资源再利用研究[J]. 张利军. 环境工程. 2017(05)
[6]污泥基生态混凝土中重金属的浸出研究[J]. 王可,代群威. 混凝土与水泥制品. 2017(05)
[7]不同粒径垃圾焚烧飞灰重金属毒性浸出及生物可给性[J]. 王春峰,陈冠飞,朱艳臣,姚丹,皇晓晨,王连军. 环境科学. 2016(12)
[8]生活垃圾焚烧熔渣作为混凝土替代集料的理化特性分析[J]. 胡红梅,傅荣兴,张世相,万会宝. 粉煤灰. 2016(03)
[9]炉渣混凝土的制备及其性能研究[J]. 张建鹏,李刚,马玉薇,姜曙光,邢海峰,张付奇. 混凝土. 2016(02)
[10]生活垃圾焚烧底渣用作水泥混凝土掺和料研究[J]. 王志娟,宋远明,陈学海,李宝玲. 烟台大学学报(自然科学与工程版). 2016(01)
博士论文
[1]城市生活垃圾焚烧飞灰熔融特性及重金属赋存迁移规律的研究[D]. 王学涛.东南大学 2005
硕士论文
[1]垃圾焚烧电厂110kV接入系统方案研究[D]. 岳鹏.郑州大学 2016
[2]垃圾焚烧炉渣粉煤灰混凝土研究[D]. 王山山.大连交通大学 2013
本文编号：3035708
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