6.2.1 级配组成

6.2.1 级配组成

级配是指集料中各种粒径颗粒的搭配比例或分布情况。集料的级配组成对水泥混凝土及沥青混合料的强度、稳定性及施工和易性有显著影响。

6.2.1.1 粒径分布

原状炉渣、炉渣集料的筛分试验结果分别见图6-8和图6-9。

原状炉渣取样8个批次,源自6个垃圾焚烧厂,其中仅一座发电厂采用流化床炉焚烧生活垃圾,其余均采用炉排炉焚烧生活垃圾,取样时间跨度6年(2012.5—2018.4)。原状炉渣及炉渣集料的级配曲线连续,粒径分布良好。原状炉渣中的最大粒径可达37.5 mm,粗粒径炉渣(粒径>4.75 mm)比例达30%~50%。

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图6-8 原状炉渣的级配组成曲线

注:英文字母为取样地点代号,炉渣后数据为取样时间,未标注的原状炉渣取样时间为2018.3。

经破碎、筛分、选矿工艺处理后,炉渣集料的最大粒径显著减小、级配变细。炉渣集料的最大粒径为19 mm。由两个处理厂取样、9个批次的干法炉渣集料中,细粒径(0~4.75 mm)炉渣集料含量占55%~85%,相差30%之巨,其余粒径炉渣集料含量的差异也达20%~40%,干法炉渣集料粒径分布的变异性程度较高。

在湿法炉渣集料中,8个批次的湿法炉渣样品取自5个炉渣处理厂。3组细渣与3组混合渣的级配组成接近,在各个粒径上的含量差异不超过20%。在细渣或混合渣中,细粒径(0~4.75 mm)炉渣颗粒占到80%~90%。除粗渣外,湿法炉渣集料的级配组成较之干法炉渣的级配组成偏细。

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图6-9 炉渣集料的级配组成曲线

注:英文字母为取样地点代号,干法炉渣后缀为取样时间,湿法炉渣取样时间为2018.3。

6.2.1.2 熟化时间的影响

炉渣集料的熟化是指在堆放过程中,其物理、力学及化学性能发生变化的过程。经历焚烧、水淬后的炉渣集料具有较高活性,在随后的熟化过程中,在空气和水的作用下,发生碳化反应或水化反应等。反应结果在宏观上表现为炉渣集料颗粒粒径的变化,随着炉渣集料熟化时间的延长,炉渣集料在各个筛孔上的通过百分率呈减小趋势,如图6-10所示,表明炉渣集料级配组成随着熟化时间呈现变粗的趋势。

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图6-10 熟化时间对干法炉渣集料级配组成的影响