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作者:董发鑫;徐子凡;汪峻峰;鲁刘磊;叶伟开;尚春静;
单位:防灾科技学院土木工程学院;深圳大学土木与交通工程学院;海南热带海洋学院海洋科学技术学院;
摘要:垃圾焚烧飞灰(MSWI FA)因富含重金属、二噁英等有害物质,被列入国家危险废物名录,其安全处置是当前环境保护的迫切需求。硫铝酸盐水泥(SAC)以早强、快硬、耐腐蚀及低碳排放优势,成为固化MSWI FA的理想胶凝材料。通过在SAC中掺入5%~20%(质量分数,下同)的MSWI FA制备高强砂浆,研究了不同MSWI FA掺量对固化体力学性能、微观结构及环境安全性的影响。结果表明:当MSWI FA掺量为5%时,砂浆的6 h抗压强度达44.8 MPa,与空白组相比仅降低了3.9%,28 d抗压强度达91.6 MPa,与空白组相比降低了16.2%,且凝结时间缩短了34.9%;当MSWI FA掺量为20%时,砂浆的28 d抗压强度为60.2 MPa,孔隙率为18.0%。微观分析表明,氯离子通过与硫铝酸钙反应生成水铝钙石,抑制钙矾石形成,导致孔隙粗化。此外,各组高强固化体的重金属浸出浓度均满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889—2024)限值,且在20%MSWI FA掺量下碳排放较传统硅酸盐水泥降低44.7%,为危险废物资源化与低碳建材开发提供理论可能。
关键词:垃圾焚烧飞灰;;硫铝酸盐水泥;;孔结构;;重金属浸出;;碳排放
基金资助:海南省重点研发项目(ZDYF2022SHFZ322);; 中国工程科技发展战略海南研究院重点咨询研究项目课题(HN-19-XZ-07)