城市垃圾熔渣混凝土的干燥收缩试验研究

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摘要：为了探讨城市垃圾熔渣混凝土用骨料循环利用的可能性,本文将着眼于城市垃圾熔渣混凝土耐久性能，即对城市垃圾熔渣混凝土抵抗干燥收缩能力方面做了基础性试验研究。试验以100%城市垃圾熔渣骨料替代天然碎石和砂子制备城市垃圾熔渣混凝土试件,在恒温(20±2)℃,恒湿相对湿度(60±5)%的试验室内使混凝土试件自由干燥收缩180d，试验结果,城市垃圾熔渣混凝土试件与对比用的普通混凝土试件相比，干燥收缩长度变化率以及质量损失率相差不大。

关键词：城市垃圾熔渣，干燥收缩，质量损失

0.引言

对于城市生活垃圾的处理，我国目前主要以填埋为主，堆肥、焚烧为辅的措施，从短期来看处理这垃圾方便、快捷，但从长期角度来看这将不可避免地占用大量的土地资源。随着垃圾处理技术的发展，日本开发了一种高效熔融飞灰的技术，使熔融后的残渣具有较高的强度，可作为建筑材料使用。垃圾高温熔融固化处理方法具有高效、占地面积小，实现垃圾焚烧后的飞灰减容、无害、环保、资源化的目的。估计在一些经济水平较高，土地资源相对有限的城市，将会逐步得到应用。

作为有效利用城市垃圾熔渣的方法之一，有必要对用城市垃圾熔渣制备的混凝土的各种性能，包括城市垃圾熔渣再生混凝土的力学方面以及耐久性能等方面做进一步的了解和深化。

本文着眼于城市垃圾熔渣混凝土的耐久性能之一，抵抗冻融循环的能力作了基础性试验研究，探讨城市垃圾熔渣混凝土在耐久性能稳定性方面实际应用的可能性。

1试验概况

1.1试验方法

本试验是根据日本工业基准JISA1129规定的混凝土干燥收缩长度变化试验方法[1],把试件标准养护4周之后，在恒温(20±2)℃,恒湿相对湿度(60±5)%的试验室内静放,使其自然干燥收缩，试件从试验开始,龄期分别达到一定程度之后，分别测出其干燥收缩长度变化以及质量减少率的方法。图1表示干燥收缩长度变化试验装置。

1.2试件的形状,尺寸

试件为尺寸100mm×100mm×400mm的长方体,详细见图2,试件共制成12组,城市垃
圾熔渣混凝土试件6组,对比用的普通混凝土试件6组。

1.3使用材料

(1)城市垃圾熔渣粗骨料与细骨料

城市垃圾熔渣粗、细骨料是采用高温熔融固化处理方法来制造。也就是将垃圾焚烧飞灰加热到1300～1400℃左右的高温，使飞灰熔融后粗骨料是在空气中逐渐冷却而形成，而细骨料则是经过水淬法急速冷却后制成[2]。

垃圾熔渣细骨料外观类似于玄武岩类火山岩性质的玻璃质矿渣，表面光泽，呈灰黑色的细粒状或砂粒状玻璃质体。熔渣粗骨料外观类似于玄武岩类碎石，形状曾100-800mm大块，试验时用鄂式破碎机将其破碎、筛分组配后用作垃圾熔渣混凝土用粗骨料使用。图3为试验用垃圾熔渣骨料的照片。图4为垃圾熔渣粗、细骨料的级配曲线。

从调配好的城市熔渣粗骨料与细骨料中抽出试料，根据材料试验有关规范测出其基本物理性质，及粗、细骨料的表观密度、吸水率、单位容积质量以及细度模数。城市熔渣粗、细骨料以及天然骨料的材料基本物理性质如下表1。

(2)垃圾熔渣混凝土

本试验以100%垃圾熔渣粗骨料与细骨料来替代天然的石子和砂子，以水灰比0.45、0.55为变动因素。因垃圾熔渣混凝土的配合比设计在规范上没有明确的规定，本试验经多次试配，在满足混凝土和易性的基础上最后确定了垃圾熔渣混凝土的配合比。表2所示水灰比0.45、0.55时垃圾熔渣混凝土以及对比用普通混凝土的配合比，表3所示水灰比0.45、0.55时各混凝土的力学性能。

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