粉煤灰综合利用 2014 NO.6 FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION 试验与应用 水洗城市生活垃圾焚烧飞灰作为混凝土掺合料 的试验研究* Experimental Study ofWashing Pre-treatedMSWIFlyAshUsd asan ConcreteAdmixture 施惠生"2，刘顺帆²,郭晓路.2 （1.同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室，上海201804； 2.同济大学环境材料研究所，上海201804） 摘要：针对水洗城市生活垃圾楚烧飞灰的组成和特性，实验室对不同掺量PW-MSWI下的混凝土进行了工作性 能、力学性能、耐久性能的研究。
研究表明：PW-MSWI主要由粘土类物质组成且CI含量较低，并具有一定的胶凝活性， 可作为混凝土掺合料使用；在PW-MSWI掺量范围内的混凝土具有良好的工作性能及力学性能；PW-MSWI对混凝土的 抗碳化性能、抗氯离子渗透性能无不利影响，并能改善混凝土的抗冻融性能。
关键词：城市生活垃圾烧飞灰；混凝土掺合料；力学性能；耐久性能 中图分类号：TU425*3 文献标识码：A文章编号：1005-8249（2014)06-0022-04 目前，我国的城市生活垃圾基本以年均8%～10% 量的氯离子限制了飞灰资源化利用技术的广泛使用， 的速度递增”，比世界垃圾增长率高出1.6%，是世界 寻尤其是作为辅助性胶凝材料时的影响较大，因此对飞 上垃圾堆存污染最严重的国家之一，全球的垃圾产生 灰进行预处理研究就显得越来越重要。
水洗预处 量约为4.9亿Va，而中国的城市垃圾产量就占据了 理技术是一种有效的飞灰稳定化技术，已受到愈来愈 30%2，垃圾的处理已成为影响我国城市可持续发展 多的关注。
据报道，国外已经开展过将水洗飞灰作为 的重要因素之一。
在我国，焚烧处理已经成为垃圾处 水泥原料及辅助胶凝材料的研究。
本研究拟将不同掺 理的重要方式。
一方面是因为它的减容效果好，焚烧 量下的水洗城市生活垃圾烧飞灰（记作PW-MSWI) 处理可使垃圾重量减少约80%～85%，体积减少约 配制强度等级为C30的混凝土，获得PW-MSWI及其 90%3；另一方面是焚烧厂占地面积小，对厂址要求不 掺量对混凝土工作性能及力学性能的影响，研究水洗 高，可就近建厂，这样一来，既可节约用地又减少运费， 飞灰的掺人对混凝土耐久性的影响，为合理使用水洗 对经济发达的城市尤为重要。
然而，垃圾焚烧后产生 飞灰用作混凝土掺合料提供依据。
的一些残留物具有不同程度的危害。
它们主要被分为 1试验 楚烧底灰和焚烧飞灰，其中垃圾焚烧飞灰颗粒比较细 小，它的特征是氯离子含量高（甚至高于10%)和含有 1.1原材料 大量危险物质（如重金属和有机化合物）。
通过对飞 （1)水泥为海螺水泥股份有限公司生产的P0 灰的资源化利用途径进行总结分析得出，飞灰中高含 42.5商品水泥。
（2)PW-MSWI取自上海浦东新区御 桥生活垃圾焚烧厂，由焚烧炉收尘器收集而来，将其经 基金项目：国家环境保护公益性行业科研专项项目（项目号 化学水洗预处理后，再进行干燥的飞灰。
（3）矿粉选 2012467026）资助 用上海某建材公司生产的S95型矿渣粉；粉煤灰是由 第一作者：施惠生（1953~），男，工学博士，教授，博士生导师，主要 上海石洞口发电厂生产。
（4）粗骨料采用5mm~20mm 研究方向为先进土木工程材料、固体废弃物资源化、环境材料。
连续级配的碎石，细骨料采用某沙场提供的河砂，细度 E-mail shs@ .cn 模数为2.5。
收稿日期：2014-09-15 .22. 万方数据
粉煤灰综合利用 FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION 2014 NO.6 试验与应用 1.2主要原材料化学成分及物理性能 内未见氯盐晶体，说明水洗对飞灰原灰中的氯、碱去除 试验用主要原材料的化学成分如表1所示，其中 效果较好，而试样中存在的大量碳酸钙主要由于水洗 PW-MSWI的氯离子含量为1.54%。
骨料的具体性能 过程形成的氢氧化钙在空气中碳化所致。
此外，XRD 见表2~3。
测试还表明PW-MSWI与矿渣、粉煤灰等常用辅助性 表1材料的化学组成（质量分数）/% 胶凝材料的主要结晶物成分相似。
因此，可以推断 材料 烧失量SiOAl0Fe0CaOMgOSOK0Na0 PW-MSWI也具备作为辅助性胶凝材料的特性，可以 PW-MSWI 20.5 16.4 4.9 2.252.82.97.40.40.7 考虑将其作为混凝土掺合料使用。
P.042.5 3.4 22.0 7.2 3.357.83.11.60.10.6 b a siO, 粉煤灰 2....
