城市生活垃圾燃烧炉渣用于制备无熟料砌筑水泥的探讨∞T城市生活垃圾燃烧炉渣用于制备无熟料砌筑水泥的探讨徐志芳,吴笑梅,陈东河,樊粤明0(1.华南理工大学材料学院,广东广州510640;2.华南理工大学特种功能材料及制备技术教育部重点实验室,广东广州510640)摘要:依照GB,r3183—2c103砌筑水泥标准规定的试验方法,对以城市生活垃圾燃烧炉渣,矿渣为主要原料制备的无熟料砌筑水泥的各项性能进行了研究.结果说明,城市生活垃圾燃烧炉渣对激发矿渣的活性具有一定作用,以炉渣,矿渣为主要原料,掺入水玻璃作为补充激发剂能制备出性能满足要求的无熟料砌筑水泥.关键词:城市生活垃圾燃烧炉渣;矿渣;激发荆;无熟料砌筑水泥Abstract:rI'llepropertiesofmasonrycementwithoutclinkerpreparedbyincinerationslagofmunicipalsohdwasteandslagwerestudiedaccordingtoGBfr3183—2003"Masonrycement".Theresultsshowedthattheincinerationslagwashelpfultopromotetheactivityofslag,andthesatisfactoryqualifiedmasonrycementwithoutclinkercouldbepreparedwithincinerati—onslagandslagasmainrawmaterialswithwaterglassasactivitor.Keywords:incinerationslagofmunicipalsolidwaste;slag;activitor,masonrycementwithoutclinkerFirstauthor'saddress:SchoolofMaterialsScienceandEngineeringofSouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510641,Guangdong,China:TQ172.719.1;TQ172.9文献标识码:A:1002—9877(2007)01-0001-030引言城市生活垃圾燃烧炉渣(简称炉渣),含有一定量的Cd,Hg,Pd,As,Cr,Se,Zn等重金属,以及大量碱金属离子(I(+,Na)及Cl一.假设按现有方式作填埋处理,其一侵占土地资源,其二重金属的溶出对地下水丰富的南方以及酸雨较严重的地区,会造成严重的二次污染[11.随着生活垃圾燃烧发电厂建设速度的加快,燃烧炉渣的产量也越来越大.因此,生活垃圾燃烧炉渣的无害化处理与综合利用便成为社会及环保行业面临的新课题.研究说明[21,炉渣是非活性混合材,且碱离子含量较高(钠当量达5.81%),如用于一般水泥的混合材,对混凝土的钢筋锈蚀,碱骨料反响等耐久性能不利.研究还说明,在碱性条件下大多数重金属离子的溶出将受到抑制回;将炉渣用于水泥中,由于水泥产物本身对炉渣重金属离子具有固化包裹作用[31,如果同时限制炉渣产品的使用范围,就能实现炉渣资源化利用的目的.因此,可以考虑在生产砌筑水泥方面对炉渣进备无熟料砌筑水泥进行了探讨.1试验材料炉渣:取自上海江桥生活垃圾燃烧发电厂(垃圾为混合燃烧)炉渣,拣去其中大块物件,较大块玻璃及铁钉,混合均匀,在105℃下烘干,置于球磨机内粉磨,并控制801~m方孔筛筛余小于10%,比外表积为320mZ/kg.其化学成分如表1所示.表1炉渣的化学成分%si02Fe2o3203ICaOigOSO3lK20Na20Lossi∑IC1-IlNa~f酸不溶物I矿渣粉:取自广东省韶关钢铁厂的粒化高炉矿渣粉,其化学成分如表2所示.表2矿渣粉的化学成分%si02Fe2032o3Ca0igOSO3K20Na20Loss∑酸不溶物激发剂:选用了NaOH,NaC1,CaC12及液态水玻璃(Na20?nSiO2"xH20)作为激-发剂.其中NaOH,NaC1和CaC1采用分析纯,水玻璃采用工业水玻璃,其化学组成及模数如表3所示.表3水玻璃化学组成及模数本试验掺入水玻璃量以Na20计,而Na20掺量按矿渣质量的百分数确定.一2一渗西f其他材料:中国ISO标准砂;自来水;二水石膏.2试验方法水泥标准稠度用水量,凝结时间和安定性按照GB/]r1346—2001进行检验;水泥胶砂强度按照GB/T17671—1999进行检验,养护制度采用密封法养护;砌筑水泥保水率按照GB/T3183—2003进行测定;微细粉含量按照GB,1rl4684—2001进行测定.孔溶液的收集与成分分析:把各个养护龄期的净浆硬化体砸碎,用压力机挤压收集其孔溶液,直接测定孔溶液的pH值,然后高速离心去除杂质,稀释后用化学滴定分析方法测定溶液中各离子的浓度.3试验结果与讨论3.1垃圾燃烧炉渣,石膏与矿渣制备的砌筑水泥的研究改变矿渣与炉渣的比例得到4个配料方案,为了使各个样的硫酸根激发剂数量一致,掺入了石膏以保证每个样品的SO,含量均为3.5%.各试样分别进行胶砂强度,凝结时间及保水率等试验,测试结果如表4所示.表4砌筑水泥的物理性能样品配比,%抗折强度抗压强度凝结时间,MPa,MP...