摘要：用铬渣、钡渣代替部分天然砂制作强度等级为C15 的普通混凝土，取代率为50 %时，混凝土的抗压强度达到18. 9MPa ，比混凝土的设计强度提高26 % ，所做混凝土试块的收缩率小于1. 5 ×10 - 4 ；对混凝土碎粒作毒性鉴别试验，Cr6 + 和Ba2 + 都远小于国家规定的标准值。
关键词：混凝土；铬渣；钡渣；无毒化处理P – Rating
铬渣、钡渣均是有毒有害的化学工业固体废弃物。对铬渣、钡渣的处理，目前的方法均是分别进行的[125 ] 。混凝土是一大宗建筑材料，生产混凝土须用去大量的天然砂(或人工砂) 。铬渣、钡渣按一定比例混合，首先实现无毒化处理，然后代替部分天然砂生产混凝土，是一条合理利用矿产开发所产生的废渣，走可持续发展道路的有效途径。
1 实验原理
1. 1 铬渣、钡渣解毒的稳定性原理
铬渣中的铬酸根与钡渣中的钡离子反应生成铬酸钡，化学反应方程式为：
Ba + CrO4 = BACrO4 ↓
1. 2 铬渣、钡渣解毒的原料比例
铬渣、钡渣按一定比例混合，实现无毒化处理，代替部分天然砂生产混凝土是否解毒彻底，关键是铬渣、钡渣的比例。对我国不同工艺生产的铬渣、钡渣经过多次混合试验[6 ] ，采用同一粒径的铬渣、钡渣，质量比为1 ∶1. 8 时可实现彻底解毒。
2 实验方法
首先将铬渣、钡渣破碎为粒径小于4. 75mm 的颗粒，按质量比为1 ∶1. 8 的比例均匀混合，放置28 天使其彻底解毒。取不同的替代率代替天然砂(或人工砂) ，配制C15 混凝土，标准养护28天，测量其浸出液毒性、抗压强度及收缩率后，选择最佳方案。
3 实验仪器、原材料和分析测试标准
3. 1 实验仪器
千分表：722 型分光光度计；AG- 25TA 电子万能材料试验机。
3. 2 原材料
铬渣：河南省某铬盐厂生产，其化学成分见表1 。
钡渣：河南省某钡渣厂生产，其化学成分见表2 。
水泥：采用洛阳水泥厂黄河牌PO32. 5 普通硅酸盐水泥。
天然砂：洛河中砂，细度摸数2. 7 ，含泥量2 %。
石子：洛阳中兴碎卵石，公称粒径20mm。
水：饮用自来水。
3. 3 分析测试与试验标准
浸出液制备方法按照GB/ 15555. 0 - 1995《固体废物 总汞的测定 原子吸收分光光度法》中附录B 进行；
浸出液中六价铬的测定方法按照GB/ 5085. 3 - 1996《危险废物鉴别标准- 浸出液毒性鉴别》中所列GB/ T15555. 4 - 1995 进行；
浸出液中钡离子的测定方法按照GB/ 5085. 3 - 1996《危险废物鉴别标准- 浸出液毒性鉴别》中所列GB/ T1467 进行；
混凝土抗压强度GBJ18 - 85《普通混凝土力学性能试验方法》[7 ]进行；混凝土体积收缩率按GBJ82 - 85《普通混凝土长期性和耐久性试验方法》[7 ]进行。
4 试验结果与分析
(1) 铬渣、钡渣取不同的替代率代替天然砂，配制C15 混凝土，原料配比见表3 。
由表4 可知，抗压强度与铬、钡渣的替代率关系密切。当铬渣、钡渣代替天然砂的比率低于50 %时，混凝土的抗压强度随替代率的增加而增加；当铬渣、钡渣代替天然砂的比率等于50 %(3 # 混凝土) 时，混凝土的抗压强度达到18. 9MPa ，比混凝土的设计强度提高26 %；当铬渣、钡渣代替天然砂的比率超过50 %时，混凝土的抗压强度随替代率的增加而降低。
(2) 对混凝土试块标准养护40 天进行收缩量测试，测试结果见表5 。所做混凝土试块的收缩率均小于国家标准(1. 5 ×10 - 4 ) ，说明铬渣、钡渣取代天然砂生产的混凝土满足耐久性要求。
(3)对混凝土试块自然养护3 天、7 天和28 天，破碎后取出部分碎粒分别加入640mL 自来水作毒性鉴别试验，测试结果见表6。
混凝土试块自然养护28 天，破碎后取出部分碎粒用模拟酸水作毒性鉴别试验，未检出钡离子。说明铬渣、钡渣取代天然砂生产混凝土，实现了无毒化处理。
5 结论
(1) 用PO32. 5 普通硅酸盐水泥，铬渣、钡渣取代50 %天然砂时，可以制作C15 普通混凝土， 混凝土(3 # ) 的抗压强度达到18. 9MPa ，比混凝土的设计强度提高26 % ，所做混凝土试块的收缩率小于1. 5 ×10 - 4 ，铬渣、钡渣取代天然砂生产的混缔造土，未检出铬、钡离子，实现了无毒化处理。
(2) 用铬渣、钡渣取代天然砂制作混凝土，既可以节约天然砂，又可以保护环境，为铬渣、钡渣的资源化利用提供了一条可行之路[8 ] 。
(3) 不同的有毒有害化学工业固体废弃物可以采用不同的混合比例，实现无毒化处理，然后作为建筑材料的一种组分，在确定满足工作性、耐久性和强度要求的条件下，均可以开发出相应的建筑材料新品种。
