混合材對(duì)MSWI制CSA水泥性能的影響

摘要：

以城市垃圾焚燒飛灰（MSWI）為主要原料，在實(shí)驗(yàn)室成功燒制了硫鋁酸鈣（CSA）水泥熟料。研究了單摻或復(fù)摻不同種類(lèi)、不同摻量的混合材后，CSA水泥的力學(xué)性能和水化性能。結(jié)果表明：石灰石粉（LI）/礦渣粉（SL）在CSA水泥中較為適用，而粉煤灰（FA）/MSWI的活性較差；單摻4種混合材均對(duì)CSA水泥早期強(qiáng)度產(chǎn)生不利影響；單摻LI/SL對(duì)后期強(qiáng)度發(fā)展有益；復(fù)摻混合材較單摻效果好，尤其是試樣10%LI+10%SL、10%LI+10%MSWI和5%LI+15%SL。

關(guān)鍵詞：

城市垃圾焚燒飛灰（MSWI）；硫鋁酸鈣（CSA）水泥；混合材；抗壓強(qiáng)度

中圖分類(lèi)號(hào)：

TQ172

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：16744764（2014）04008705

低能耗、低排放的水泥是水泥混凝土工業(yè)可持續(xù)性發(fā)展的研究方向，同時(shí)水泥工業(yè)也是固體廢棄物的重要消納行業(yè)。硫鋁酸鹽水泥因其煅燒溫度低、強(qiáng)度發(fā)展快、抵抗海水及鹽環(huán)境侵蝕能力強(qiáng)成為研究熱點(diǎn)。

城市垃圾焚燒處置具有減容減量化效果好、無(wú)害化程度高以及資源、能源再利用等優(yōu)點(diǎn)，在垃圾處置技術(shù)中所占的比重迅速增加[1]。與此同時(shí)，也產(chǎn)生了相當(dāng)于原城市垃圾質(zhì)量2%～5%的城市垃圾焚燒飛灰（MSWI）[2]。MSWI飛灰中含有大量的重金屬、含氯有機(jī)物、硫化物、二噁英等多種有毒有害成分，必須妥善處置。MSWI飛灰的無(wú)害化處置對(duì)于城市垃圾焚燒技術(shù)在中國(guó)的推廣應(yīng)用具有重要意義[3]。目前，對(duì)MSWI飛灰的處置主要著重于無(wú)害化處置后再進(jìn)行填埋，而對(duì)其資源化利用方面的研究還較少。大量研究[48]表明，MSWI飛灰具有一定的膠凝性， 其主要化學(xué)成分屬CaOSiO2SO3Al2O3體系。因此，MSWI飛灰具有一定的資源化利用潛力。成功地利用MSWI飛灰代替部分水泥生產(chǎn)原料進(jìn)行配料，在設(shè)計(jì)率值條件下燒成了以硫鋁酸鈣相和硅酸二鈣為主要礦物的硫鋁酸鈣水泥熟料[912]。

進(jìn)一步對(duì)MSWI飛灰研制的硫鋁酸鈣（CSA）水泥進(jìn)行組分優(yōu)化設(shè)計(jì)，研究單摻及復(fù)摻不同種類(lèi)、不同摻量的混合材后，CSA水泥的力學(xué)性能和水化性能，從而確定適宜于MSWI飛灰制CAS水泥的適宜混合材及其摻入方式。

1原材料與試驗(yàn)方法