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4页-北极星固废网

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相关研究表明，熔渣中含有多种重金属,如铅、镉、铜、锌、锡、铬、镍、硒、砷等。除了混入的一些工业固体废物以外，重金属主要来自于颜料、塑料(稳定剂)、报纸、木块、织物、橡胶、蓄电池和合金物等。垃圾中的重金属物质在焚烧过程中不能被生成和破坏，只能发生化学反应和迁移转化，其中一部分以炉渣的形式排出。

有关研究者采用不同方法测定重金属的浸出值,以此来评价其环境安全性。刘学慧利用原子吸收分光光度计测试了熔渣浸出液中的重金属浓度，测试结果表明：熔渣浸出液中的重金属浓度非常低，远远低于固体废弃物浸出毒性鉴别标准，对环境无危害，可直接处置，或送至垃圾填埋场进行填埋，或用作路基和建筑材料[12]。林奕明按照国家标准HJ/T300-2007对不同粒径的飞灰和熔渣进行毒性浸出实验，结果发现：得出当用蒸馏水作为浸提剂时，Pb元素超过了标准GB5085.3–2007中所规定的值，而当用2#溶液(pH值2.64±0.05)作为浸提剂时，Cd元素超过了该标准中所规定的值，而所有粒径熔渣中的重金属元素都没有超出标准所规定的值，因此建议可将熔渣进行适当处理后可进行资源化回收利用[14]。宋立杰采用危险废物浸出毒性浸出方法标准一水平振荡法浸出程序(HVEP)和毒性浸出程序(TCLP)浸出毒性的实验研究表明：垃圾焚烧炉渣是没有浸出毒性的一般废物，不会对环境造成二次污染,具有稳定性和长期安全性[14]。

根据化学分析结果，综合大多数研究者的研究结果，作者认为熔渣在混凝土中使用不会对混凝土造成重金属危害，资源化利用的环境风险较小。

2.3熔渣的微观形貌分析

从微观形貌上看，熔渣颗粒结构松散、多孔，单个颗粒呈不规则形状、多棱角、表面粗糙，球形颗粒比较少。与天然砂子相比，熔渣的颗粒形貌不尽人意，如果用熔渣替代部分细骨料，必然导致混凝土用水量增加或水胶比增加，从而对于混凝土的工作性、力学性能和耐久性均产生不良影响。因此，如果要将熔渣作为混凝土的替代原材料，需要采取相应措施防止用水量的增加，对此需要开展深入研究。

3结论

(1)生活垃圾焚烧熔渣的颗粒粒径、粗细程度、坚固性、放射性等满足混凝土细骨料基本要求。但是，与天然砂相比，熔渣的颗粒形貌较差，粉状颗粒较多，级配不合格，整体偏细，并且密度小、吸水率偏大。因此，熔渣并非理想的细骨料，不宜直接使用，可以考虑与天然骨料复合配制使用。

(2)熔渣中的化学元素由多到少依次是氧、硅、钙、铝、氯、铁、钾、钠等，而铅、汞、镉等有害重金属元素未见;化学组成包括SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3，含有少量的K2O、Na2O、MgO、SO3及Cl;酸碱度测试表明熔渣是一种偏碱性材料，适合在混凝土中使用。相关研究亦证实，熔渣不会对混凝土造成重金属危害。值得关注的是熔渣中的氯盐、硫酸盐及碱含量偏高，会对混凝土造成钢筋腐蚀及碱骨料反应危害。如果作为混凝土替代骨料使用，需要预先进行除盐、除碱处理。

(3)熔渣的矿物组成主要含有石英(α-SiO2)、方解石(CaCO3)、石盐(NaCl)、赤铁矿(Fe2O3)及单质硅(Si)等晶体成分。熔渣的结构致密，玻璃化程度低，所以其活性低，化学稳定性高，适合作为替代骨料使用。

综上所述，生活垃圾焚烧熔渣的部分理化性质具有细骨料特质，但是与天然河砂相比，熔渣的颗粒形貌、级配、粒径分布较差，密度小，吸水率高，并且无机盐含量超标。所以，熔渣并非理想的细骨料。如果作为混凝土的替代骨料使用，不仅要对熔渣进行预处理，而且需要考虑将熔渣与天然骨料进行复配，对此需要开展进一步研究。

参考文献：

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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