具体技术细节
[0008] 本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中存在的不足，提供一种低碳、低成本、不占用填埋场代替传统生活垃圾焚烧飞灰的经济处置方法；引入3D打印方法及高延性纤维增强水泥基复合材料，无筋建造构件外壳及模板，耐久性极好，生产迅速、简单；能大量处置多种难处理固体废弃物并节约土地资源。
[0009] 本发明采用的技术方案是：
[0010] 一种生活垃圾焚烧飞灰的处置方法，包括以下步骤：
[0011] S1、制备固废基胶凝材料：
[0012] 将三种固废用球磨磨细至比表面积为700m2/g，制备成固废基胶凝材料；
[0013] S2、制备无筋构件外壳及模板：
[0014] S21、将S1制备的固废基胶凝材料和快硬硫铝水泥、粉煤灰、河砂、减水剂、增强剂混合在一起，得到快硬3D高延性纤维增强水泥基复合材料的粉料；
[0015] S22、将S21中得到的粉料中加入水和PE纤维，搅拌均匀后即可制备成为快硬3D高延性纤维增强水泥基复合材料，用于制备无筋构件外壳及模板；
[0016] S221、测量所需水泥构件的尺寸；具体的，水泥构件包括高速公路、高架桥防撞墙、桩基检测水泥配重块、太阳能底座水泥配重块、重力储能水泥配重块等水泥构件；
[0017] S222、将相应尺寸设为参数，采用3D打印技术打印外壳，外壳的厚度为30mm，外壳上端预留有作为灌浆孔的圆孔，得到3D打印构件；
[0018] 采用高延性纤维增强水泥基复合材料制备无筋构件外壳及模板，不怕产生氯离子侵蚀和碳化导致的钢筋锈蚀，耐久性极好，且引入3D打印来制备空心构件外壳和模板，可以用来处置焚烧垃圾飞灰，经济环保不占用填埋场；采用固废基胶凝材料固化焚烧垃圾飞灰，固化重金属能力非常好，且经济环保利废。
[0019] S3、制备大流动度焚烧垃圾飞灰浆体：
[0020] 将S1制备的固废基胶凝材料和焚烧垃圾飞灰及减水剂和水混合在一起，制备成大流动度焚烧垃圾飞灰浆体；
[0021] S4、注浆硬化为实心构件：
[0022] S41、将S3制备的大流动度焚烧垃圾飞灰浆体注入S2制备的3D打印构件内部，等到浆体流到灌浆孔时停下；
[0023] S42、采用S22制备的快硬3D高延性纤维增强水泥基复合材料通过3D打印技术对灌浆孔进行封堵；
[0024] S43、硬化后得到实心构件。
[0025] 上述的实心构件不仅可以用于各种工程领域，还顺带处置了焚烧垃圾飞灰，一举两得。
[0026] 进一步的，S1中，所述的固废基胶凝材料包括以下质量百分比的原料：
[0027] 矿渣粉40％
[0028] 钢渣粉40％
[0029] 脱硫石膏20％。
[0030] 进一步的，所述矿渣粉为S95级矿粉，比表面积为400m2/g；
[0031] 所述钢渣粉为钢厂炼钢产生的废弃物，经过钢厂立磨粉磨后得到，比表面积为2
410m/g；
[0032] 所述脱硫石膏为电厂脱硫石膏，含水率为18％，氯离子含量为3000ppm。正常用作建筑脱硫石膏粉的电厂脱硫石膏含水率要求小于12％，氯离子含量小于600ppm。上述超高氯离子含量脱硫石膏没法用于建筑脱硫石膏粉，是纯粹的废弃物，一般只能做填埋，难以处理。
[0033] 制备的固废基胶凝材料力学性能优于普通硅酸盐425水泥，但耐久性和重金属固化能力远远强于425水泥。
[0034] 固废基胶凝材料中的S95矿粉中具有潜在水硬活性的硅(铝)氧四面体是水泥熟料的2‑3倍，钢渣粉中二价金属氧化物(CaO、MgO、FeO)的质量比例占70％以上，它们与脱硫石膏协同激发水淬高炉矿渣，产生“硅的四配位同构化效应”和“复盐效应”，在形成大量纳米直径针棒状复盐晶体的同时，还形成大量近于非晶态的紧密堆积的水化硅酸钙凝胶和类沸石相，并将针棒状复盐晶体紧密包裹起来，使整个胶凝体系具有极好的密实度、强度、体积稳定性和抵抗环境侵蚀的性能，从而使该胶凝材料在抗碳化、抗氯离子渗透、抗冻融、收缩等耐久性能方面均远优于普通硅酸盐水泥，另外，更为难得的是，该胶凝材料对重金属的固化能力是普通硅酸盐水泥的20‑600倍。
[0035] 进一步的，S21中，所述快硬3D高延性纤维增强水泥基复合材料的粉料中各原料的质量百分比如下：
[0036] 固废基胶凝材料44.6％
[0037] 快硬硫铝水泥6.0％
[0038] 粉煤灰27.0％
[0039] 河砂22.0％
[0040] 减水剂0.1％
[0041] 增强剂0.3％。
[0042] 进一步的，S22中，所述水的质量为快硬3D高延性纤维增强水泥基复合材料的粉料的总质量的20％，
[0043] 所述PE纤维的质量为快硬3D高延性纤维增强水泥基复合材料的粉料的总质量的0.8％。
[0044] 进一步的，S2中，所述的快硬硫铝水泥为42.5级快硬硫铝水泥；
[0045] 所述的粉煤灰为一级粉煤灰；
[0046] 所述的河砂为烘干的粒径为0‑1mm的河砂；
[0047] 所述的减水剂为粉体聚羧酸减水剂；
[0048] 所述的增强剂为无水硫酸钠；
[0049] 所述的水为自来水；
[0050] 所述的PE纤维为超高分子量聚乙烯纤维。
[0051] PE纤维性能媲美钢材，但不怕氯离子，永远不生锈，用其制备的高延性纤维增强水泥基复合材料应变(延性)可达8‑12％，钢的应变(延性)为7‑8％，具有优异的韧性，且其在应力最大峰值处最大裂缝宽度远小于0.1mm，完全满足严酷条件下的耐腐蚀耐久性要求，将为工程结构安全服役提供关键性材料保障，因此也特别适用于对钢筋防锈要求极为严格的建筑工程和构件，可以实现无筋建造。
[0052] 进一步的，S3中，所述大流动度焚烧垃圾飞灰浆体中各原料的质量百分比如下：
[0053] 固废基胶凝材料15‑24％
[0054] 焚烧垃圾飞灰68.5‑77.5％
[0055] 减水剂2.5％
[0056] 水5％。
[0057] 进一步的，S3中，所述的减水剂为液体聚羧酸减水剂，固含量为11％。
[0058] 具体的，焚烧垃圾飞灰为生活垃圾经焚烧后剩下的灰，除含有重金属外，还含有2+ 2‑
Ca 、OH‑、KCl、NaCl、CaCl2、SO4 等活性微粉组分，具有一定活性，激发后能发生胶凝反应。
[0059] 采用固废基胶凝材料固化焚烧垃圾飞灰，可以使整个胶凝体系具有极好的密实度、强度、体积稳定性和抵抗环境侵蚀的性能，从而使该体系在抗碳化、抗氯离子渗透、抗冻融、收缩等耐久性能方面均远优于普通硅酸盐水泥，另外，更为难得的是，该胶凝材料对重金属的固化能力是普通硅酸盐水泥的20～600倍。
[0060] 采用高延性纤维增强水泥基复合材料制备无筋构件外壳及模板，不怕产生氯离子侵蚀和碳化导致的钢筋锈蚀，耐久性极好，且引入3D打印来制备空心构件外壳和模板，可以用来处置焚烧垃圾飞灰，经济环保不占用填埋场。
[0061] 本发明相比现有技术具有以下优点：
[0062] 1、通过引入3D打印方法及高延性纤维增强水泥基复合材料，无筋建造构件外壳及模板，耐久性极好，生产迅速、简单，从而实现在不建填埋场的情况下处理焚烧垃圾飞灰，成本极低，不仅可以用于各种工程领域，还顺带处置了焚烧垃圾飞灰，一举两得；
[0063] 2、固废基胶凝材料对重金属的固化能力是普通硅酸盐水泥的20‑600倍，耐久性也远优于普通硅酸盐水泥，碳排放却远低于普通硅酸盐水泥；
[0064] 3、固废基胶凝材料原材料均为难以处理的固废材料，可大量处理多种固废，低碳环保。
法律保护范围
涉及权利要求数量8：其中独权1项，从权-1项
1.一种生活垃圾焚烧飞灰的处置方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、制备固废基胶凝材料：
2
将三种固废用球磨磨细至比表面积为700m/g，制备成固废基胶凝材料；
S2、制备无筋构件外壳及模板：
S21、将S1制备的固废基胶凝材料和快硬硫铝水泥、粉煤灰、河砂、减水剂、增强剂混合在一起，得到快硬3D高延性纤维增强水泥基复合材料的粉料；
S22、将S21中得到的粉料中加入水和PE纤维，搅拌均匀后即可制备成为快硬3D高延性纤维增强水泥基复合材料，用于制备无筋构件外壳及模板；
S221、测量所需水泥构件的尺寸；
S222、将相应尺寸设为参数，采用3D打印技术打印外壳，外壳的厚度为30mm，外壳上端预留有作为灌浆孔的圆孔，得到3D打印构件；
S3、制备大流动度焚烧垃圾飞灰浆体：
将S1制备的固废基胶凝材料和焚烧垃圾飞灰及减水剂和水混合在一起，制备成大流动度焚烧垃圾飞灰浆体；
S4、注浆硬化为实心构件：
S41、将S3制备的大流动度焚烧垃圾飞灰浆体注入S2制备的3D打印构件内部，等到浆体流到灌浆孔时停下；
S42、采用S22制备的快硬3D高延性纤维增强水泥基复合材料通过3D打印技术对灌浆孔进行封堵；
S43、硬化后得到实心构件。
2.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧飞灰的处置方法，其特征在于：S1中，所述的固废基胶凝材料包括以下质量百分比的原料：
矿渣粉 40％
钢渣粉 40％
脱硫石膏20％。
3.根据权利要求2所述的一种生活垃圾焚烧飞灰的处置方法，其特征在于：
2
所述矿渣粉为S95级矿粉，比表面积为400m/g；
2
所述钢渣粉为钢厂炼钢产生的废弃物，经过钢厂立磨粉磨后得到，比表面积为410m/g；
所述脱硫石膏为电厂脱硫石膏，含水率为18％，氯离子含量为3000ppm。
4.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧飞灰的处置方法，其特征在于：S21中，所述快硬3D高延性纤维增强水泥基复合材料的粉料中各原料的质量百分比如下：
固废基胶凝材料 44.6％
快硬硫铝水泥 6.0％
粉煤灰 27.0％
河砂 22.0％
减水剂 0.1％
增强剂0.3％。
5.根据权利要求1或4所述的一种生活垃圾焚烧飞灰的处置方法，其特征在于：S22中，所述水的质量为快硬3D高延性纤维增强水泥基复合材料的粉料的总质量的20％，所述PE纤维的质量为快硬3D高延性纤维增强水泥基复合材料的粉料的总质量的
0.8％。
6.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧飞灰的处置方法，其特征在于：S2中，所述的快硬硫铝水泥为42.5级快硬硫铝水泥；
所述的粉煤灰为一级粉煤灰；
所述的河砂为烘干的粒径为0‑1mm的河砂；
所述的减水剂为粉体聚羧酸减水剂；
所述的增强剂为无水硫酸钠；
所述的水为自来水；
所述的PE纤维为超高分子量聚乙烯纤维。
7.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧飞灰的处置方法，其特征在于：S3中，所述大流动度焚烧垃圾飞灰浆体中各原料的质量百分比如下：
固废基胶凝材料 15‑24％
焚烧垃圾飞灰 68.5‑77.5％
减水剂 2.5％
水5％。
8.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧飞灰的处置方法，其特征在于：S3中，所述的减水剂为液体聚羧酸减水剂，固含量为11％。
