固体废弃物在水泥中的应用

（安徽海螺建材设计研究院， 安徽 芜湖 241000）

0 前言

近些年来，随着我国的不断发展，工业生产受到了高度关注，但是在实际生产过程中时常出现固体废弃物，并且很难对其进行全面处理，对此在水泥行业中，要将钢渣、粉煤灰、赤泥等固体废弃物作为掺合料应用其中，确保工业生产得到可持续发展。

1 固体废弃物的危害

第一，对土壤造成了严重污染。对于各种类型植物来说，土壤是其生存的前提条件，也是促使农业可持续发展的关键，使用富含瓦砾等垃圾肥料对促使土壤出现渣化现象，如果对废弃物没有进行有效的处理就会导致土壤内部出现风化，使得其慢慢溶解到土壤中，导致土壤结构发生变化，从而大大减少土壤中微生物的数量，对土壤中腐蚀分解能力和土壤肥料能力进行降低。对于粪便而言，含有疾病病菌或者寄生虫卵，能够给农业灌溉带来很大方便，随着各种类型作物的不断生长病菌容易将寄生虫吸入到植株和果实中，这样人们在食用的时候不对其进行有效的处理，就能进入到人们身体内部，对人们的身体健康造成危害。

第二，严重污染了水体。在我国范围内，根据环保部门发布的数据，近些年来固体废弃物对城市水体污染程度越来越严重，并且影响了整个生态环境，倘若不对固体废弃物进行有效的处理，而是直接将其倒入到河流中，就会对整个水体造成污染，进而造成海洋湖泊中各种类型的鱼、水生植物等发生死亡，进而对自来水的质量造成影响。

第三，大气受到了污染。有一部分固体废弃物本身具有一定毒性，倘若长时间的堆放，让它们经过风吹、日晒以及雨淋不对其进行有效处理，就会产生很多富含有毒废气或者粉尘，随后飘到空气中之后就会造成大气污染，进而对人们的身体健康造成危害。

2 固体废弃物在水泥中的应用

2.1 钢渣在水泥中的应用

从目前的现状来看，使用粉磨方式对钢渣的活性进行激发取得了一定的成就，也具有很大的发展空间，有少部分学者在对混凝土掺合材料的性质进行研究和分析，单独使用粉磨钢渣，但是钢渣微粉的应用性比较差，主要是钢渣具有一定的水硬化，产生材料强度的速度较慢，水化反应的时间较长，并且钢渣强度的影响因素较多，如：混凝土早期的强度较低。还有一部分学者针对不同的掺和数量和细度钢渣微粉，对 50%水泥的活性指数和流动性进行对比和替代，根据研究表明随着钢渣细度的逐渐增加，流动性也在逐渐提高。在激发钢渣微粉活性时能够知道碱激发要比酸性激发剂的效果要好些。此外还可以掺加20%-80%的混凝土，这样就能大大提高混凝土早期抗压强度。

2.2 粉煤灰在水泥中的应用

在水泥中粉煤灰也是一个非常重要的方面，在煤炭燃烧后烟气会出现细灰，也就是所说的粉煤灰，这是电厂煤炭燃烧中排出来的固体废弃物。与此同时由于我国电力行业有了突飞猛进的进步，促使粉煤灰排放量在逐年增加，且粉煤灰在排放后会陈胜大量扬尘，从而严重污染大气，对人们的身体健康造成危害。再次如果粉煤灰中有一部分碳没有完全得到燃烧，可以替代粘土，能确保煅烧生料的时候消耗的能量大大降低，并且粉煤灰中哇含量越来越高，促使粘土替代率有所提升。其次有一部分学者利用XRD对NaOH，Na2SO4以及Na3PO4·12H2O等研究粉煤灰的活性效果，这样就说明这3种钠盐都能对粉煤灰活性进行激发，NaOH可以对泥 3d进行大大提升，28d抗压强度为 6.8% 、7.7% ，Na2SO4能够对水泥 3d抗压强度大大提升，将其提升到18.2%，Na3PO4·12H2O将水泥的28 d抗压强度提升到17.7%。通过XRD知道钠盐在不同程度上能够促使水泥水化，对粉煤灰的潜在活性进行激发。

2.3 赤泥在水泥中的应用

在制铝工业中，赤泥是生产氧化铝中产生的固体废弃物，按照氧化铝生产方式的不同，可以将其分为烧结法赤泥和拜尔法赤泥，采用烧结法工艺进行制作。首先氧化铝主要是通过煅烧过程来生产的，其煅烧的主材料是铝土矿和石灰石，将这两者进行混合，然后通过高温煅烧、冷却及熟料粉化等流程来生成氧化铝。在氧化铝的生产过程中，由于石灰石中含有大量的硅酸二钙、水合氧化铁、方解石等杂质，在将这些杂质进行排放时主要采取的方式是以赤泥的形式来排放的。对于通过煅烧排放出来的赤泥，由于其中的硅酸二钙含量很高，因此可以将其运用于水泥的生产过程中，这样不仅能够在生产水泥的过程中节省大量的资源，同时还能起到减少污染物的排放量。而对于拜耳法赤泥，由于其组成成分以铝硅酸钠、氢氧化钙等为主，这些物质的胶凝性较差，并且与烧结法赤泥的组成成分有很大的不同，因此拜耳法赤泥不能作为生产水泥的材料，只能在某些领域使用其来代替粘土。为了能将赤泥的作用充分发挥出来，一些专家和学者对以赤泥为主要胶凝组分的全尾砂胶结充填材料进行了充分的研究，研究表明这种材料的充填料试块无论是在成本方面，还是在流动性、保水性、强度等方面都要明显由于水泥制备的充填料试块。这是因为这种材料的充填料试块在发生水化反应时生成了大量的AFt，这种水化作用生成的AFt使得了充填料试块的特性得到了增强。

3 结束语

综上所述，在人类生产和生活中固体废弃物占据了大量土地资源，并且对环境造成严重污染，如果没有对固体废弃物进行处理，就会对自然环境和城市卫生造成影响，也会破坏土地污染和水质稳定性，进而对人们的身体健康造成威胁。因此作为相关人士一定要对其引起高度重视，将钢渣、粉煤灰、赤泥等固体废弃物作为掺合料在水泥熟料中的应用，只有这样才能降低固体废弃物的危害，确保固体废弃物得到科学合理的治理。

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