生活垃圾焚烧熔渣作为混凝土替代骨料的理化特性分析-第3页-北极星固废网

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(1)元素组成

采用电子探针精确测试了熔渣的化学元素组成，结果列于表8。

在龙海熔渣样品中，元素含量由多到少依次是氧、硅、钙、铝、氯、铁、钾、钠等，而铅、汞、镉等有害重金属元素未见。但是，其较高的氯含量应该引起重视。龙海市位于东南沿海，生活垃圾来源多以海产品为主，氯元素可能是由于食盐、海鲜等食物残渣带入。高氯含量可以认为是城市生活垃圾焚烧熔渣的一个主要特征，熔渣中的C1元素大约40%～50%源自垃圾中塑料(主要是PVC)物质的燃烧[6]。

(2)化合物组成

根据元素组成进而推算出各元素的化学存在形式，即化合物组成。经过计算，熔渣中的上述元素主要以氧化物形式存在，占比重较大的依次为SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3，另外含有少量的K2O、Na2O、MgO、SO3及Cl。熔渣的化学组成分析结果详见表9。

表9显示，熔渣中的CaO、MgO、K2O、Na2O等碱性氧化物与SiO2、Al2O3等酸性氧化物含量基本持平，预示着熔渣的化学稳定性较好，活性较差。值得关注的是熔渣中有两种成分含量偏高：一是SO3及Cl含量偏高，在钢筋混凝土中，氯离子容易引起钢筋锈蚀，硫酸根离子则可能导致水泥发生腐蚀，二者均产生体积膨胀，进而导致混凝土保护层开裂、脱落，严重影响混凝土结构的耐久性和使用的安全性，两者含量均偏高，意味着熔渣不能直接应用于混凝土中;二是一价碱金属氧化物含量(K2O、Na2O)亦不低，碱性组分有可能引起碱-骨料反应，同样导致硬化混凝土体积膨胀，乃至开裂。

(3)矿物组成

采用X射线衍射分析方法得到熔渣的矿物组成，如图4所示。

可以看出，熔渣中有较强衍射峰的物质有石英(α-SiO2)、方解石(CaCO3)、石盐(NaCl)、赤铁矿(Fe2O3)及单质硅(Si)等晶体矿物成分。XRD图谱中并未出现像粉煤灰那样比较宽大的衍射特征峰，说明熔渣的结构致密，玻璃化程度偏低，而玻璃化程度决定了材料的活性程度，即活性SiO2含量低。分析结果进一步证实熔渣的化学稳定性高，活性很低或者说基本不具备火山灰活性，说明熔渣并不适合作为水泥的替代材料，比较适合于作为替代骨料使用。

(4)酸碱度

水泥混凝土是一种偏碱性的材料，正因为如此，才能对包裹其中的钢筋起到很好的保护作用。为了确定熔渣是否适合在混凝土中使用，检测了3组熔渣样品的pH值，结果列于表12。

数据显示，熔渣样品的pH值为11.56，是一种偏碱性的材料，对钢筋腐蚀不会造成影响，适合在水泥混凝土中使用。

(5)环境危害性

原标题：生活垃圾焚烧熔渣作为混凝土替代骨料的理化特性分析

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