利用生活垃圾焚烧飞灰制备膨胀胶凝材料的试验研究

来源：环境工程技术学报杂志2024年第2期北京时间：

作者：张元馨, 王震, 卢前明, 刘龙宇, 穆月庭, 秦华林

摘要：为实现生活垃圾焚烧飞灰在建材领域的大规模资源化利用，研究了飞灰掺量、水灰比以及外加剂对飞灰-水泥膨胀胶凝体系性能的影响，并对水化产物进行微观分析。结果表明：随着垃圾焚烧飞灰掺量的增加，飞灰-水泥料浆扩展度减小，凝结时间延长，抗压强度持续降低，膨胀率呈先增大后减小的趋势，且当飞灰掺量为60%时取得最大值；随着水灰比的增大，料浆扩展度、凝结时间及膨胀率均增加，水灰比取0.37~0.40较为合理。飞灰中的Al和氮化铝（AlN）与水反应生成气体导致胶凝材料产生膨胀，NaOH增加了溶液碱性，促使生成更多的气泡，提高了胶凝材料的膨胀性能；CaCl2促进了飞灰-水泥胶凝体系的水化反应，生成“云朵”状C—S（A）—H凝胶，凝胶微孔隙中填充簇状水化氯铝酸钙晶体，使得固化体结构更加密实，固化体抗压强度得以提高，同时极大地减小了重金属浸出及二噁英浓度。

关键词：生活垃圾, 焚烧飞灰, 膨胀胶凝材料, 外加剂, 微观分析, 重金属