预处理建筑垃圾与沸腾炉灰渣制备高性能混凝土与硬化机理研究

来源：环境工程技术学报杂志2025年第2期北京时间：

作者：范裕如, 蒋凯伟

摘要：为充分资源化利用沸腾炉灰渣和建筑垃圾等固体废物，研发得到一种预处理建筑垃圾-沸腾炉灰渣基高性能混凝土。分析了混凝土的力学性能、抗氯离子渗透性能、抗冻融循环性能和硬化机理。结果表明：当沸腾炉灰渣对粉煤灰替代量为50%，细粒级与粗粒级建筑垃圾的比例为460.00 kg/m3：562.22 kg/m3（HF3）时，混凝土抗压强度和弹性模量最大，混凝土试件HF3在第28天的抗压强度和弹性模量分别为37.51和3.51×104 MPa。混凝土抗氯离子渗透性能随沸腾炉灰渣含量增加而增强，第28天的HF3具有极低的氯离子渗透等级（电通量为113 C）。HF3相对质量、相对抗压强度和相对弹性模量随冻融循环次数的增加显示出损失程度降低特征。对于冻融损伤程度（D）相关拟合方程y=a×bx，HF3的b参数最小，为1.008 76，表明HF3抗冻融循环能力最强。硬化机理表明：沸腾炉灰渣掺入可为混凝土体系提供较多的活性SiO44−和AlO45−物质，提高了钙矾石中六配位Al（AlO6）含量（90.35%）、C—(A)—S—H中O 1s桥氧键含量（99.90%）及Si 2p结合能（102.05 eV）。另外，HF3的微观结构具有较少的裂痕，可见较多的钙矾石和C—(A)—S—H胶结在一起，组成致密的固化体结构。

关键词：燃煤灰渣, 混凝土, 抗氯离子渗透性能, 抗冻融循环性能, 硬化机理