13.3.2　水硬结合焚烧炉渣

水硬结合炉渣材料可用于强度要求低的建设材料（如CLSM），可用于回填，用作压实填方的备选材料，以及用在铺装基层、底基层和路基的胶结材料中。按照美国标准，受控的低强度材料（ACI-229，2005）要求CLSM具有8.3 MPa的最大抗压强度，但按照欧洲标准（EN-14227-1，2013），最大抗压强度为15 MPa。Zhen等人研究对于炉渣使用率在80％水平的CLSM材料，加入炉渣替换硫铝酸钙（CSA）水泥的效果，经测试其无侧限抗压强度值3.6～9.0 MPa；并实施了美国EPA颁布的TCLP浸出试验，其结果如图13-7、图13-8所示，结果表明浸出液中所有元素释放的含量都显著低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》（GB 5085.3—2007）规定的危险材料限值。重金属浸出浓度的确随炉渣使用量增大而略有增加，但一直到840 h，累积浸出都很小。应注意到，由于水泥基混合料的浸出行为主要受扩散控制，与无结合粒料的浸出行为主要受渗透控制有较大区别，因此采用批量浸出程序评价水泥基混合料的浸出行为不是最合适的方法。

图13-7　采用不同质量比焚烧炉渣作为水泥替换材料，砂浆的累积24 h浸出行为

注：MIBA指生活垃圾焚烧炉渣。

Dhir等人和Paine等人考察了使用40％、70％或100％焚烧炉渣作为集料的混凝土铺路材料，水泥用量在2％～10％，经毒性浸出实验分析结果表明，浸出液浓度均在欧盟饮用水质量标准以内。图13-9出示了按照美国EPA颁布的颗粒物残渣毒性浸出标准方法EN 12457-2（2002）实施的批量浸出试验的结果，表明浸出液浓度普遍很低，而且许多元素表现出了低于检出限的数值，表明有害污染物被充分封装在了胶凝基质内。

图13-8　采用不同质量比焚烧炉渣作为水泥替换材料，砂浆的累积840 h浸出行为

图13-9　由焚烧炉渣修建的道路铺装的浸出试验结果

注：HBM：水硬结合混合料；NA：天然集料。（数据源自Toraldo和Saponaro等人）