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180 d，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JIS A 1129 规定的混凝土干燥收缩长度变化试验方法（千分表法）[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100 mm×100 mm×400 mm 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（主要指生活垃圾）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（简称SS 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。
水泥选用早强硅酸盐水泥，添加剂为高性能ＡＥ减水剂（多羧酸系化合物Polycarboxylate compound) 标准形Ⅰ种，气泡调整剂(Micro air 404)，水为普通自来水。试件经24 h 拆模后在标准养护室内养护4 周。
2 试验结果与分析
2.1 试验结果
各系列混凝土试件经180 d 干燥收缩后的龄期与干燥收缩长度变化率以及龄期与质量减少率关系表示在图5。
水灰比为0.45 时垃圾熔渣SS 混凝土以及对比用的普通NN 混凝土试件在干燥收缩龄期为180 d 后，干燥收缩长度变化率分别为4.6×10-4 和5.1×10-4，质量减少率分别为1.4 %和2.4 %。
当水灰比为0.55 时垃圾熔渣混凝土以及对比用的NN 混凝土试件在干燥收缩龄期为180d后的干燥收缩长度变化率分别为6.0×10-4 和6.6×10-4，质量减少率分别为2.8 %和3.6 %。当龄期超过120 d 之后，干燥收缩长度变化逐渐趋于稳定。
2.2 分析
(1) 100 % 垃圾熔渣混凝土与对比用的普通混凝土试件相比，试件干燥收缩长度变化率小，干燥收缩后的质量减少率也小。其原因是垃圾熔渣混凝土比对比用的普通混凝土粗、细骨料的吸水率小,混凝土硬化后粗、细骨料因水分蒸发而引起相对较小的干燥收缩。
(2) 随着水灰比的增大，100 % 垃圾熔渣混凝土与对比用的普通混凝土试件的干燥收缩长度变化率以及干燥收缩后的质量减少率也相应变大，这是由于在单位用水量不变的条件下，水灰比变大时水泥用量就相对减少，这就给混凝土试件提供了水泥水化反映后较多的自由水分，随着混凝土试件的干燥，混凝土中由于自由水分的蒸发引起相对较大的干燥收缩。
3 结论
(1) 在相同水灰比的情况下，垃圾熔渣混凝土以及对比用的普通混凝土的干燥收缩长度变化率相差不大。
(2) 随着水灰比增大, 垃圾熔渣混凝土与对比用的普通混凝土试件的干燥收缩长度变化率以及干燥收缩后的质量减少率也相应变大。
参考文献
1 日本規格協会. 建築関係ＪＩＳ要覧（試験方法等）, 東京：日本規格協会出版社，平成12 年(財)日本コンクリート工学協会
2. 廃棄物のコンクリート材料への再資源化研究委員会報告書 ， 東京：(株)報光社出版,平成15年
