污泥陶粒原位發泡輕混凝土技術
成果簡介本技術對現有的陶粒泡沫輕混凝土進行了改進, 獲得成本低廉, 環保效果好,保溫、 高強、 抗震的輕混凝土及輕混凝土墻板產品。上述輕混凝土加工成本同普通混凝土, 且加工和施工靈活, 可以直接澆注為建筑的輕混凝土構件, 也可以在工廠加工為輕質墻材的墻板和砌塊, 配以專門高性能保溫砂漿去建造自保溫和抗震建筑, 大幅度減輕地基的荷載。該輕混凝土采用我校首先提出的輕質材料改性技術, 具有很大的技術優勢,在結構材料的自保溫、 抗震、 防火、 防水、 隔音, 以及大幅度降低住宅產業化的建造成本方面極具競爭力, 可使住宅產業化建筑的 PC 裝配件的搬運成本降低 1/3以上。 該技術可以直接發展為高強輕混凝土制品, 如現澆輕混凝土、 輕混凝土砌塊、 圍護和分戶隔墻用的系列輕質混凝土墻板, 用于建筑行業, 實現建筑節能70%以上的目標。 另外該技術中的 ECC 技術還可以用于高性能干混砂漿, 污泥陶粒還可以作為污水處理用的生物膜濾料和人工濕地的填充床骨料。成熟程度和所需建設條件污泥陶粒的加工已經完成豎爐和回轉窯燒成的中試生產, 六安和鎮江某陶粒加工企業已經開始用回轉窯加工污泥燒脹陶粒。 用污泥陶粒原位發泡混凝土加工出的輕質墻板已經采用在住宅產業化的示范建筑上, 取得明顯的建筑節能降耗的效果。所需建設條件: 1) 附近有污水處理廠和電廠, 分別提供水處理剩余污泥(濕泥) 和粉煤灰粗渣作為加工污泥陶粒的主要原料; 2) 輕混凝土的加工手段同普通混凝土加工手段, 墻板的生產可以采用立模生產工藝和平模澆注生產工藝, 其中平模澆注生產工藝可以自動化連續生產, 上述兩個生產工藝設備目前已屬成熟生產工藝設備, 安工大提出的平模澆注生產工藝已經申請發明專利。完整生產工藝的主要投資設備有: 1) 攪泥設備; 2) 成球機; 3) 燒成設備(回轉窯或豎爐); 4) 混凝土攪拌設備; 5) 墻板機(平?;蛄⒛#?6) 養護設備。技術指標污泥陶粒的技術指標如下: 粒度 5-10mm; 筒壓強度 3-8MPa; 吸水率≤10%,重金屬溶出無害。墻 板 的 技 術 指 標 : 導 熱 系 數 ≤0.1W/m· K ; 抗 壓 強 度 ≥5MPa ; 容 重≤800kg/cm3, 其余指標滿足相關國標要求。市場分析和應用前景目前從建筑節能和節約土地的需要角度出發, 需要使用大量的輕質建筑材料使建筑能滿足保溫指標合格和使樓層加高需求, 同時多地區處于地震帶更需要輕質、 高強、 整體性好的混凝土基建筑材料, 因此對作為輕質建材的主要基礎材料輕骨料的依賴性越來越強。正在我國興起的住宅產業化和目前普遍采用的框架結構建筑需要墻體在構造時結合點少、 整體性好、 建造速度快, 因此圍護墻體、 分戶墻體、 各類隔墻開始大規模需要低成本高性能的組裝式輕質墻板, 因此上述產品的市場需要是越來越大。本項目開發的輕質骨料和輕質墻板都是建立在用水處理污泥和粉煤灰粗渣兩種廢棄物作為主原料的基礎之上, 因此加工成本低廉、 加工過程具有顯著的環保效果, 因此污泥陶粒和污泥陶粒基輕質墻板為具有很好市場前景的綠色建材產品, 尤其是在陶粒生產中直接采用濕污泥作為原料進行陶粒坯體加工, 解決了目前污泥干化難的問題, 使整個污泥陶粒及輕質墻板的加工成本比其他陶粒產品降低了 30%以上, 因此具有較好的市場前景。另外污泥陶粒還可以作為水處理用的濾料和各種人造濕地的填料。社會經濟效益分析建設一條年產 3 萬立方米污泥陶粒的生產線可以基本消納一個中等城市污水處理廠的水處理濕態剩余污泥的合理處置問題, 徹底根治了水處理污泥的二次污染, 具有極高的環保價值。 后續產品輕質墻板使用后可以使墻體達到建筑節能70%以上的目標, 且可以減輕地基的承載, 使建筑整體性好, 因此具有很強的抗震作用。 污泥陶粒及輕質墻板可以同時解決污泥、 粉煤灰固廢的資源化問題、 消除其二次污染問題, 且后端產品的節能降耗和減少二氧化碳排放效果顯著, 抗震性能好, 因此社會效益極為顯著。知識產權及成果獲獎情況(1) “水處理污泥陶粒的低能耗加工” 項目, 2011 年通過了省科技廳組織專家驗收鑒定, 評定成績為優秀。(2)“水處理污泥資源化之陶粒產品的關鍵技術研究” 項目, 2013 年通過了省教育廳組織專家驗收鑒定, 評定成績為優秀。(3)“水處理污泥陶粒的低能耗加工” 獲得了 2012 安徽省科技成果證書。( 4) “ 一種用廢紙造紙污泥制備陶粒的方法”, 發明專利, 專利號:ZL200810155372.6合作方式合作開發、 受托開發聯系方式材料科學與工程學院 樊傳剛電話: 0555-2311570; 手機: 13855578005; E-mail/ [email protected]。
安徽工業大學
2021-04-11