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水泥熟料摻入建筑垃圾有沒有影響？
2020-02-11 14:52
城市建設(shè)的快速發(fā)展，在消耗大量資源的同時，又產(chǎn)生了大量的廢物，這對環(huán)境衛(wèi)生和城市安全造成了不良影響。目前，我國建筑垃圾的數(shù)量已占城市垃圾總量的30%~40%，因此其資源化利用十分重要。目前，石灰石資源短缺日益嚴(yán)重，全部可利用的石灰石資源也不夠水泥工業(yè)使用超過100年，尋找水泥的替代原料刻不容緩，而建筑垃圾就是一個很好的選擇，這樣既可以解決建筑垃圾引發(fā)的環(huán)境問題，又能緩解水泥行業(yè)原料短缺的問題。
測試摻入建筑垃圾的水泥熟料性能變化。取水泥原料，石灰石、高硅砂巖、低硅砂巖、鐵尾礦粉和煤粉，另取建筑垃圾，以磚瓦、渣土和混凝土為主。建筑垃圾的主要成分是SiO2、CaO，同時還含有少量的CaCO3和Ca(OH)2，這些成分除了是水泥引入外，還有就是混凝土的集料，其可以作為煅燒水泥的原料。
建筑垃圾中還含有少量的Cl-、R2O、SO3，其中Cl-的含量只有0.035%，試驗中建筑垃圾的更高摻量20%，摻入的堿含量在0.442%，對燒成熟料的化學(xué)分析表明，其堿含量滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
先用顎式破碎機(jī)將建筑垃圾破碎成0~20mm的顆粒，用2.36mm方孔篩篩除0~2.36mm的細(xì)小顆粒，因為這一部分主要是河砂，SiO2含量較高，活性差，影響生料的易燒性和易磨性。再將2.36~20mm的顆粒磨至80μm方孔篩篩余≤10%。將建筑垃圾按不同比例替代部分砂巖與石灰石進(jìn)行配料，并外摻3.95%的煤灰。將上述各生料混合均勻后與蒸餾水以100∶5的比例混勻，在25MPa的壓力下制樣，然后置于105℃的烘箱中烘1h。在高溫爐中以10℃/min的升溫速率，在1450℃的高溫下保溫30min，取出后置于空氣中急冷。
熟料煅燒時分別在1300℃、1350℃、1400℃和1450℃下保溫30min,取出急冷后磨細(xì)，并全部通過80μm方孔篩，采用乙二醇-甘油法測定fCaO含量。隨著煅燒溫度升高和建筑垃圾摻加量的增多，fCaO的含量逐漸減少，說明建筑垃圾對水泥熟料的燒成有促進(jìn)作用，可以改善生料的易燒性。同樣的率值和煅燒條件下，幾種熟料的XRD圖譜基本一致，摻建筑垃圾燒制的熟料主要礦物仍是C3S、C2S、C3A和C4AF，這幾種礦物的特征峰清晰可見，與不摻建筑垃圾的熟料無明顯差異。
熟料粉磨后以95∶5的比例和石膏混勻后制成水泥，將水泥、標(biāo)準(zhǔn)砂和水按1∶3.0∶0.5的比例，制成4cm×4cm×16cm的試塊進(jìn)行試驗，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下分別養(yǎng)護(hù)3d和28d。各試樣的3d抗壓強(qiáng)度基本相當(dāng)，而28d抗壓強(qiáng)度基本在50MPa以上，所以用建筑垃圾替代部分生料可以制備出強(qiáng)度較高的熟料。
建筑垃圾可以代替部分原料來煅燒熟料，熟料中fCaO含量符合國家標(biāo)準(zhǔn)，礦物比例合理，水泥膠砂的3d和28d抗壓強(qiáng)度較高，28d抗壓強(qiáng)度與不摻建筑垃圾的試樣相差不大。