城市生活垃圾焚烧飞灰作为掺合料的水泥胶砂和混凝土试验研究.pdf

2 0 1 2N O 3粉煤灰综合利用F L YA S HC O M P R E H E N S I V EU T I L I Z A T I O N城市生活垃圾焚烧飞灰作为掺合料的水泥胶砂和混凝土试验研究E x p e r i m e n tS t u d yo nt h eC e m e n tM o r t a ra n dC o n c r e t eB l e n d i n gW i t hC i t yM u n i c i p a lS o l i dW a s t e rI n c i n e r a t i o nF l yA s h李晶晶1，丁益民1，王雪1，陆文雄1，曹栋棵2(1 上海大学，上海2 0 0 4 4 4；2 上海海笠工贸有限公司，上海2 0 0 9 4 1)摘要：针对城市牛活垃圾焚烧飞灰的化学成分与水泥接近，且具有胶凝活性，可部分取代混凝土中的水泥。为了更合理地利用飞灰，采用水洗法处理飞灰并利用其他活性掺合料矿粉、粉煤灰、天然矿粉与飞灰复配作为复合掺合料，将复合掺合料等量取代部分水泥，得到的水泥胶砂和混凝土具有较好的物理力学性能。关键词：城市垃圾；焚烧飞灰；掺合料；水泥胶砂；抗压强度中图分类号：X 7 9 9 3文献标识码：A文章编号：1 0 0 5-8 2 4 9(2 0 1 2)0 3-0 0 2 2 0 3目前对于城市生活垃圾的处理已由过去的简单处理、堆放等初级处理方式提高到堆肥发酵、焚烧发电等高级处理方式。其中，焚烧法处理固体废弃物尤其是城市生活垃圾因其高效快捷、减容显著、能源利用率高等优点在全世界得到广泛的应用”j。焚烧飞灰是指由烟气净化系统中所收集的细微颗粒，一般由旋风除尘器、静电除尘器或布袋除尘器所收集的中和反应物(如C a C l：，C a S O。或C a F：等)及未完全反应的碱性物质，如C a(O H)：。飞灰颗粒微细，比表面积大，呈碱性，其主要化学成分是S i 0 2，C a O，A 1：0，和F e 2 0 3 等，以及大量的C 1、S O，和碱等。3 1。从理论上推知，飞灰具有胶凝活性，但含有重金属。4 1。目前最常用的飞灰处理方法是水泥固化法，把飞灰固化后填埋。本文是利用飞灰的胶凝性，通过加入其他工业废渣，如矿渣、粉煤灰，经过处理后与飞灰、天然矿粉复配。通过合适的比例，来作为混凝土的掺合料，减少水泥的用量，并使其物理力学性能达到普通混凝土力学要求。同时，变废为宝，节约资源和能源，有利于环境保护，改善生态环境。1 试验1 1 试验原材料(1)水泥：安徽海螺4 2 5 级普通硅酸盐水泥；(2)I S O 标准砂：厦门艾思欧标准砂有限公司生产；(3)砂子：区中砂，表观密度2 6 3 0 k g m 3，含泥量0 0 2，细度模数为2 3 8，级配良好；(4)焚烧飞灰：来自上海御桥垃圾焚烧厂；(5)复合掺合料：由原状飞灰、预处理混凝土、工业废渣、天然矿粉配置；(6)石子：5 m m 3 1 5 m m 碎石，其压碎指标为7 9，表观密度2 6 2 0 k g m 3，含泥量0 2，粒形良好，连续级配；(7)外加剂：聚羧酸类高效减水剂，密度1 1 3 9 c m 3。固含量4 0，p H 值：中性；(8)水：普通自来水。参考文献 1 廖慧珍建筑材料物相研究基础 M 北京：清华大学出版社，1 9 9 6 2 钱觉时粉煤灰的矿物组成(上)J 粉煤灰综合利用，2 0 0 l(1)：2 血王1。收稿日期：2 0 1 1-1 1-2 12 2 3 何永佳，胡曙光2 9 S i 同体核磁共振技术在水泥化学研究中的应用 J 材料科学与工程学报，2 0 0 7(2 5)：1 4 7 1 5 3 4 方永浩固体高分辨核磁共振在水泥化学研究中的应用 J 建筑材料学报，2 0 0 3(6)：5 4-6 0 5 李响粉煤灰掺量对水泥孔溶液碱度与微观结构的影响 J 建筑材料学报，2 0 1 0(2 6)：7 8 7-7 9 1 粉煤灰综合利用F L YA S HC O M P R E H E N S I V EU T I L I Z A T I o N2 0 1 2N O 31 2 试验方法胶砂强度测定参照G B T 1 7 6 7 1 1 9 9 9 水泥胶砂强度检验方法(I S O 法)。活性指数的测试方法参照G B T 1 8 7 3 6-2 0 0 2 高强高性能混凝土用矿物外加剂。2 试验及结果分析(1)飞灰的预处理原状飞灰经过自来水洗涤，并烘干成为预处理飞灰。(2)水泥、原状飞灰、预处理飞灰的主要化学成分见表1。(3)飞灰作为复合掺合料的制备预处理飞灰1 5 一2 5，其余为工业用固体废弃物(高炉渣、粉煤灰)，天然石粉(沸石、高岭土、石灰石)等，磨细后跟预处理飞灰复配而成复合掺合料。