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城市污水处理污泥烧结料制备建筑细骨料的可行性研究

2021-05-13张晓燕张冰心梁娜谭云飞赵顺波

新型建筑材料 2021年4期

张晓燕,张冰心,梁娜,谭云飞,赵顺波

(1.华北水利水电大学 土木与交通学院,河南 郑州 450045;2.河南省生态建材工程国际联合实验室,河南 郑州 450045;3.郑州市污水净化有限公司,河南 郑州 450044)

随着砂石料自然资源保护力度的加强,天然砂的市场供应日益匮乏,建筑垃圾、城市污水处理厂污泥等固废的建材资源化利用成为必然选择。污泥中含有Si、Ca、Mg、Fe 等元素,具备进行建材化利用的可能性[1-2]。焚烧后的污泥灰渣可作为路基材料和制砖掺合料[3-5],也可以作为水泥基混合材、混凝土掺合料或细骨料[6-7]。

Wang 等[8]研究发现,污泥烧结料具有多孔、颗粒不规则、质轻等特点,有利于增强保温、隔热与隔声效果,且可以减轻结构自重。但是,污泥烧结料吸水率较大、强度较低,这将对水泥浆体的结构和水化反应产生较大影响,进而对混凝土的物理力学性能起到决定性作用[9]。当然,通过添加其他活性掺合料、改变水胶比、混合不同种类的骨料,仍能得到合适的砂浆或混凝土,改善密实性[10-11]。

本研究对城市污水处理污泥经过高温焚烧后形成的烧结料进行二次破碎、筛分,加工成细骨料,对细骨料的化学成分、物理指标、放射性和孔结构等进行了测试。对照建筑用轻集料的性能指标要求,验证污泥烧结料制备成细骨料用于建筑工程的可行性。

1 污泥烧结料制备细骨料的性能测试

1.1 污泥烧结料的二次加工处理

原状污泥烧结料为大小不等的烧结块体或散装颗粒,大部分为细颗粒[见图1(a)]。由于焚烧过程中污泥的受温程度不同,烧结料含有少量未焚烧的干燥污泥细粉,采用75 μm 筛筛除。……

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