《利用預(yù)處理生活垃圾焚燒飛灰制備水泥混凝土砌塊技術(shù)要求》編制說明

利用預(yù)處理生活垃圾焚燒飛灰制備水泥混凝土砌塊技術(shù)要

求

編制說明

一、任務(wù)來源

本團體標(biāo)準《利用預(yù)處理生活垃圾焚燒飛灰制備水泥混凝土砌塊

技術(shù)要求》，由湖州京蘭環(huán)?？萍加邢薰尽⒔绞谢⒍Νh(huán)?？萍加?/p>

限公司發(fā)起，與中國建筑材料科學(xué)研究總院有限公司、中國環(huán)境科學(xué)

研究院、上海大學(xué)等研究機構(gòu)，以及鄭州市康寧特通用科技有限公司、

北京城建華晟交通建設(shè)有限公司應(yīng)用單位組成編制組，共同開展編制

工作。

二、標(biāo)準制修訂必要性、編制依據(jù)、編制原則

2.1標(biāo)準制定的必要性

生活垃圾焚燒飛灰（簡稱飛灰）是生活垃圾焚燒廠煙氣凈化系統(tǒng)

捕集物和煙道及煙囪底部沉降的底灰。飛灰中因含有二噁英等有機污

染物和Cr、Cd、Hg等重金屬，屬于危險廢物，飛灰若不妥善處理會

嚴重危害生態(tài)環(huán)境和人體健康。根據(jù)《“十三五”全國城鎮(zhèn)生活垃圾無

害化處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》，2020年我國垃圾焚燒量將達2億噸，飛

灰年產(chǎn)生量將高達1000萬噸。

目前，我國飛灰的主要處置方式填埋，填埋工藝應(yīng)用較為成熟且

操作簡單，但垃圾填埋導(dǎo)致大量土地資源被利用，在目前我國土地資

源日益緊張的情況下，填埋已經(jīng)不是最為經(jīng)濟有效的處理方式。同時

由于飛灰中存在的有毒有害物質(zhì)在填埋處理后極易破壞土壤、地下水

及周邊生態(tài)環(huán)境，造成二次污染。因此，如何能夠?qū)⒗贌w灰進

行有效資源化利用，找到新的飛灰處置方式成為迫切需求。

HJ1134—2020《生活垃圾焚燒飛灰污染控制技術(shù)規(guī)范(試行)》規(guī)

定了生活垃圾焚燒飛灰收集、貯存、運輸、處理和處置過程的污染控

制技術(shù)要求。為了避免飛灰對環(huán)境產(chǎn)生影響，應(yīng)在進入填埋場之前對

飛灰中的二噁英、重金屬等浸出毒性進行有效地控制，可見對垃圾焚

燒飛灰固化穩(wěn)定化處理是大勢所趨。

垃圾焚燒飛灰中含有豐富的無機元素和組分，主要化學(xué)成分包括

CaO、SiO2、Al2O3等，具有微弱的火山灰活性，可作為替代原料進

行綜合利用，近年來，飛灰建材化利用已經(jīng)具有一定的研究基礎(chǔ)和應(yīng)

用規(guī)模。水泥混凝土是一種建筑工程中最為常用的基礎(chǔ)性材料，將飛

灰作為水泥的替代物或生產(chǎn)原料進行資源化利用所需的處置成本較

低，同時降低了由水泥生產(chǎn)帶來的資源能耗及CO2等溫室氣體排放，

水泥的水化反應(yīng)也能夠起到一定的固化重金屬的作用。因此，許多學(xué)

者及研究院所對于飛灰在水泥、混凝土砌塊制品中的應(yīng)用進行了大量

研究。研究結(jié)果表明，適當(dāng)摻入飛灰制備水泥制品，不僅可獲得良好

的工作性能，同時產(chǎn)品重金屬浸出量可以滿足國家標(biāo)準，不影響使用

環(huán)境的安全。

由于飛灰屬于危廢，同時，飛灰預(yù)處理產(chǎn)物用作水泥混凝土砌塊

的相關(guān)標(biāo)準也沒有出臺，因此，該技術(shù)目前沒法實現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)

用。為推廣飛灰用于混凝土砌塊技術(shù)，促進混凝土砌塊行業(yè)安全、合

理和規(guī)模化利用飛灰，拓寬飛灰的資源化利用途徑，實現(xiàn)生活垃圾飛

灰的合理處置，本標(biāo)準的制定非常必要。

本項目的主要目的是規(guī)范生活垃圾焚燒飛灰經(jīng)水洗除鹽、低溫?zé)?/p>

解除二噁英等預(yù)處理后用于混凝土砌塊需要達到的技術(shù)性能指標(biāo)、污

染物含量要求及相關(guān)的試驗方法等，為飛灰預(yù)處理等單位進行規(guī)范和

指導(dǎo)，從而使飛灰得到安全、合理地處置并實現(xiàn)資源化，促進飛灰用

于混凝土技術(shù)健康發(fā)展。該標(biāo)準為飛灰資源化利用打下基礎(chǔ)，對綠色

經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)具有著重要意義。

2.2編制依據(jù)

本標(biāo)準依據(jù)GB/T1.1-2020《標(biāo)準化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準化

文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。

為貫徹執(zhí)行《中華人民共和國環(huán)境保護法》、《中華人民共和國

固體廢物污染環(huán)境防治法》等法律，加強垃圾焚燒飛灰資源利用過程

中的環(huán)境管理，制定本標(biāo)準。

同時依據(jù)我國水泥混凝土砌塊原料、性能、有害物質(zhì)等方面要求，

針對解毒產(chǎn)物的資源化利用過程中會產(chǎn)生的問題，水泥窯協(xié)同處置固

體廢物的相關(guān)規(guī)定開展標(biāo)準編制工作。

GB/T4111混凝土砌塊和磚試驗方法

GB6566建筑材料放射性核素限量

GB/T8239普通混凝土小型砌塊

GB14684建設(shè)用砂

GB14685建設(shè)用卵石、碎石

GB/T25176混凝土和砂漿用再生細骨料

GB30760水泥窯協(xié)同處置固體廢物技術(shù)規(guī)范

GB/T30810水泥膠砂中可浸出重金屬的測定方法

GB/T51003礦物摻合料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范

HJ1134生活垃圾焚燒飛灰污染控制技術(shù)規(guī)范（試行）

2.3編制原則

（1）遵循標(biāo)準編制先進性、科學(xué)性、一致性和可行性的原則。

在編制的過程中，以國家法律法規(guī)、技術(shù)政策為依據(jù)，以標(biāo)準化工作

導(dǎo)則為指導(dǎo)，參照國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準，在驗證試驗的基礎(chǔ)上，采用成熟可

靠的技術(shù)指標(biāo)和試驗方法，使本標(biāo)準具有良好的可操作性。

（2）遵循保護環(huán)境優(yōu)先的原則。通過對飛灰再生利用產(chǎn)品作水

泥混合材應(yīng)用途徑的規(guī)定，并結(jié)合國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準制定可靠的產(chǎn)品品質(zhì)

及污染控制指標(biāo)。通過制定和實施標(biāo)準，促進環(huán)境效益、經(jīng)濟效益和

社會效益的統(tǒng)一。

三、標(biāo)準編制的主要內(nèi)容

3.1適用范圍

本標(biāo)準規(guī)定了生活垃圾焚燒飛灰經(jīng)解毒處理后用于生產(chǎn)水泥混

凝土砌塊的術(shù)語和定義、分類、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標(biāo)

志、包裝、運輸和貯存等。

本標(biāo)準適用于建筑物與構(gòu)筑物用水泥混凝土砌塊。

3.2術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

（1）生活垃圾焚燒飛灰fly-ashfrommunicipalsolidwaste

incineration

指生活垃圾焚燒過程中產(chǎn)生的煙氣凈化系統(tǒng)捕集物和煙道及煙

囪底部沉降的底灰。本標(biāo)準中簡稱“飛灰”。

（2）解毒處理detoxificationtreatment

通過物理或化學(xué)方法，去除飛灰中有害物質(zhì)諸如二噁英、重金屬、

氯等的處理過程。

（3）低溫?zé)岱纸鈒owtemperaturethermaldecomposition

將飛灰在缺氧或無氧氣氛下，通過低溫?zé)岱纸夥磻?yīng)，將其中的二

噁英類脫氯解毒的過程。

解毒飛灰detoxifiedflyash

經(jīng)過解毒處理的、可以用于制備水泥混凝土砌塊的飛灰處理產(chǎn)

物。

解毒飛灰水泥混凝土砌塊detoxifiedflyashcementconcrete

blocks

以水泥、經(jīng)解毒處理后的生活垃圾焚燒飛灰、砂、石、水等為原

料，經(jīng)攪拌、振動成型、養(yǎng)護等工藝制成的水泥混凝土砌塊。

3.3規(guī)則、等級和標(biāo)記

（1）規(guī)則

混凝土砌塊的外型宜為直角六面體，常用砌塊規(guī)格見表1。

表1砌塊的規(guī)格尺寸

長度寬度高度

39090、120、140、90、140、190

190、240、290

注：其他規(guī)格尺寸可由供需雙方協(xié)商確定

（2）等級

按砌塊的抗壓強度分級，分為MU40、MU35、MU30、MU25、

MU20、MU15、MU10七個等級。

（3）標(biāo)記

砌塊按下列順序標(biāo)記：產(chǎn)品名稱縮寫、規(guī)格尺寸、強度等級（MU）、

標(biāo)準號。

標(biāo)記示例：

FSFH-HNTQK390×190×190MU15.0T/CSTMXXXXX—

202X，表示規(guī)格尺寸為390mm×190mm×190mm，強度等級MU15.0

的垃圾焚燒飛灰水泥混凝土砌塊。

3.4原材料

（1）水泥

應(yīng)符合GB175規(guī)定

（2）集料

細集料

應(yīng)符合GB/T14684的規(guī)定，再生細骨料應(yīng)符合GB/T25176規(guī)定

粗集料

碎石、卵石應(yīng)符合GB/T14685的規(guī)定

（3）解毒飛灰

（a）解毒飛灰含水率不高于35%。

（b）解毒飛灰放射性核素應(yīng)符合GB6566的要求。

（c）解毒飛灰中有害物質(zhì)含量應(yīng)符合表2規(guī)定的限值。

表2解毒飛灰中有害物質(zhì)含量限值

項目限值

二噁英含量50ng-TEQ/kg（以飛灰干重計）

重金屬浸出GB8978中規(guī)定的最高允許排放濃

度限值

可溶性氯含量1.0%

（4）水

應(yīng)符合JGJ63的規(guī)定

（5）外加劑

應(yīng)符合GB8076的規(guī)定

（6）其他材料

其他原材料應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準的規(guī)定，并對砌塊耐久性、環(huán)境和人

體不應(yīng)產(chǎn)生有害影響。

3.4技術(shù)要求

（1）尺寸偏差

砌塊的尺寸允許偏差符合GB/T8239-2014表3規(guī)定。

（2）外觀質(zhì)量

砌塊的外觀質(zhì)量偏差符合GB/T8239-2014表3規(guī)定

（3）強度等級

砌塊的強度等級應(yīng)符合表3的規(guī)定。

表3強度等級單位為兆帕(MPa)

抗壓強度

強度等級

平均值≥單塊最小值≥

MU1010.08.0

MU1515.012.0

MU2020.016.0

MU2525.020.0

MU3030.024.0

MU3535.028.0

MU4040.032.0

（4）吸水率和干燥收縮

砌塊的吸水率應(yīng)不大于14%；干燥收縮值應(yīng)不大于0.65mm/m。

（5）抗凍性

砌塊的抗凍性應(yīng)符合表4的規(guī)定。

表4抗凍性

使用條件抗凍指標(biāo)質(zhì)量損失率強度損失率

夏熱冬暖地區(qū)D15平均值≤5%平均值≤20%

夏熱冬冷地區(qū)D25

單塊最大值≤單塊最大值≤

寒冷地區(qū)D3510%30%

嚴寒地區(qū)D50

注：使用條件應(yīng)符合GB50176規(guī)定

（6）碳化系數(shù)

砌塊的碳化系數(shù)應(yīng)不小于0.85。

（7）軟化系數(shù)

砌塊的軟化系數(shù)應(yīng)不小于0.85。

（8）有害物質(zhì)控制要求

飛灰制水泥混凝土砌塊產(chǎn)品中的有害物質(zhì)應(yīng)符合表5的限值。

表5飛灰制水泥混凝土砌塊產(chǎn)品中的有害物質(zhì)規(guī)定

項目技術(shù)指標(biāo)

可溶性氯含量(以氯離子質(zhì)量計）/%不高于2.0%，以不高于1.0%為宜

放射性核素限量符合GB6566的規(guī)定

砷（As）0.1

鉛（Pb）0.3

鎘（Cd）0.03

可浸出重金屬含量/(mg/L)

鉻（Cr）0.2

銅（Cu）1.0

鎳（Ni）0.2

鋅（Zn）1.0

錳（Mn）1.0

3.5試驗方法

（1）解毒飛灰含水率按照GB/T51003執(zhí)行

（2）解毒飛灰中可溶性重金屬按照HJ557規(guī)定的方法進行。

（3）解毒飛灰中二噁英類的監(jiān)測應(yīng)按照HJ77.3規(guī)定的方法進

行。

（4）解毒飛灰中可溶性氯含量的測定采用HJ557方法制備浸

出液，采用離子色譜法或硝酸銀容量法進行測定。

（5）砌塊的放射性核素限量按GB6566規(guī)定進行，解毒飛灰水

泥混凝土砌塊各項性能指標(biāo)的試驗應(yīng)按GB/T4111規(guī)定的進行測定。

（6）解毒飛灰水泥混凝土砌塊產(chǎn)品中的可浸出重金屬測定按照

GB/T30810規(guī)定的方法進行。

三、主要試驗或驗證結(jié)果分析

1材料與方法

1.1實驗材料

水泥：選用承德天寶水泥有限公司生產(chǎn)的P.O42.5級硅酸鹽水泥，

密度為3090kg/m3，比表面積為364m2/kg。

礦粉：河南某公司生產(chǎn)的S95磨細粉；密度2880kg/m3，比表面

積491.52m2/kg，流動度比102%。

骨料：①細骨料：細沙，細度模數(shù)為1.43，含泥量5.5%；②粗

骨料：碎石為天然碎石，粒徑在5mm~10mm。

水：普通自來水。

解毒飛灰：由浙江省湖州市某生活垃圾焚燒廠提供，解毒飛灰中

二噁英含量(以I-TEQ計）為11ng/kg，密度為2250kg/m3，比表面

積368m2/kg，灰白色。

本試驗所采用的解毒飛灰是通過固相催化熱解協(xié)同無害化處置

技術(shù)所得，該技術(shù)將垃圾焚燒飛灰通過固相催化熱解裝備，利用催化

劑誘導(dǎo)二噁英等有機污染物分解，降低二噁英等有毒物質(zhì)濃度。其次，

利用多級逆流漂洗工藝對飛灰進行水洗，分離含氯化合物、硫化物等

可溶性鹽及部分重金屬，得到可作為原料的解毒飛灰。為設(shè)計更合理

的配比，依據(jù)GB/T176-2017《水泥化學(xué)分析方法》對水泥、解毒飛

灰、礦粉進行化學(xué)成分分析，測試結(jié)果見表3.1。依據(jù)GB/T8077-2012

《混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗方法》測定解毒飛灰氯離子含量，檢測得

解毒飛灰氯離子含量為0.97%。

表3.1原材料化學(xué)成分（wt.%）

項目CaOMgOFe2O3Al2O3SiO2K2ONa2OSO3Loss

水泥55.994.022.627.6622.230.750.252.332.25

礦粉37.897.560.9415.1133.240.370.420.151.97

解毒飛灰35.566.333.868.1521.393.183.224.6911.66

由解毒飛灰的XRD譜圖（圖3.1）可以看出，解毒飛灰的主要物

相為石膏、石英等，其礦物組分與化學(xué)成分一致；此外，解毒飛灰

XRD圖譜上呈現(xiàn)出較多小的、波紋狀的峰，說明解毒飛灰含有非晶

態(tài)的玻璃狀物質(zhì)，這些物質(zhì)能賦予解毒飛灰一定的活性。

圖3.1解毒飛灰的XRD圖

分別參照GB30760—2014《水泥窯協(xié)同處置固體廢物技術(shù)規(guī)范》

和GB/T30810—2014《水泥膠砂中可浸出重金屬的測定方法》進行

重金屬含量和重金屬浸出含量測定，采用ICAP7200電感耦合等離子

光譜發(fā)射儀對金屬元素進行分析，其檢測結(jié)果如表3.2-3.3所示。由

此可見，飛灰經(jīng)解毒處理后重金屬毒性大大降低。

表3.2飛灰解毒前后重金屬含量(mg/kg)

組分CrCdCuZnNiAsPbMn

原灰593.40190.671291.973984.82165.4830.791011.84450.47

解毒飛灰186.24143.12536.66935.5777.1227.27750.83310.27

表3.3飛灰解毒前后浸出毒性(mg/L)

組分CrCdCuZnNiAsPbMn

原灰0.385.985.4428.230.340.020.781.31

解毒飛灰0.220.892.7716.470.33NA0.451.20

1.2實驗方法

1.2.1混凝土砌塊的制備

將解毒飛灰、水泥、礦粉、骨料按照表3.4中設(shè)計的比例在混凝

土攪拌機內(nèi)先干拌5min后加定量的水濕拌5min，攪拌均勻，使用

240mm×115mm×53mm的模具，在壓磚設(shè)備中，設(shè)置布料器轉(zhuǎn)速為

200r/min，砂漿在3500次/min頻率的振動作用下進行成型震動，放

置24h后拆模，在25℃下標(biāo)準養(yǎng)護3d、7d、28d后測定其各性能。

混凝土砌塊各混料成分及配比見表3.4。

表3.4混凝土砌塊各混料成分及配比

混凝土砌塊原料及用量（kg/m3）

編號水泥解毒飛灰礦粉水砂石

A0149014988951985

A11493011988951985

A21494510488951985

A314974.574.588951985

A4149149088951985

1.2.2混凝土砌塊性能測試方法

將砌塊分別養(yǎng)護3d、7d、28d，根據(jù)GB/T4111—2013《混凝土

砌塊和磚試驗方法》測定吸水率、抗凍性。根據(jù)GB/T21144—2007

《混凝土實心磚》附錄A測定抗壓強度，根據(jù)GB/T21144—2007《混

凝土實心磚》附錄B測定碳化系數(shù)，根據(jù)GB/T21144—2007《混凝

土實心磚》附錄C測定軟化系數(shù)，按照GB6566-2010《建筑材料放

射性核素限量》進行放射性測試。

1.2.3重金屬浸出性能分析

為確認含有解毒飛灰的混凝土砌塊應(yīng)用過程中的環(huán)境安全性，采

用模擬中性、酸性環(huán)境下浸出試驗，對不同摻量下解毒飛灰制磚的環(huán)

境進行風(fēng)險評價。解毒飛灰混凝土砌塊分別采用水平震蕩法和水泥膠

砂中可浸出重金屬的測定方法進行重金屬浸出實驗，對比研究在不同

浸出條件下的重金屬的浸出特性。水平震蕩法參照《固體廢物浸出毒

性方法水平震蕩法》（HJ557-2009），采用純水為浸提劑。參照《水

泥膠砂中可浸出重金屬的測定方法》（GB/T30810—2014）（本研究

中浸出pH值在3.2左右）進行混凝土砌塊重金屬浸出含量測定。以

上浸出方法制備的浸出液，均采用ICAP7200電感耦合等離子光譜發(fā)

射儀測定浸出液中重金屬的浸出濃度。

2結(jié)果與討論

2.1解毒飛灰混凝土砌塊性能分析

2.2.1解毒飛灰混凝土砌塊力學(xué)性能研究

不同摻量解毒飛灰對混凝土砌塊的力學(xué)性能有明顯的影響，按表

3.4配合比，解毒飛灰取代礦粉量為0%、20%、30%、50%、100%。

研究混凝土試塊性能隨解毒飛灰摻量的變化規(guī)律，探究制備混凝土實

心磚最優(yōu)飛灰摻量。

解毒飛灰摻量對混凝土砌塊性能的影響如圖3.2所示，混凝土實

心磚3d齡期的抗壓強度隨解毒飛灰摻量的增加而逐漸減小，試塊

7d、28d的抗壓強度呈現(xiàn)先降低后增高再降低的趨勢，在解毒飛灰取

代礦粉量30%時，強度達到峰值。當(dāng)解毒飛灰取代量從50%增長到

100%時，試塊28d齡期的抗壓強度從25.85MPa降低至20.3MPa。該

研究結(jié)果表明，過量添加解毒飛灰會導(dǎo)致試塊抗壓強度降低，且隨養(yǎng)

護時間增加試塊抗壓強度降低的更為明顯。但適當(dāng)?shù)慕舛撅w灰添加量

可提高磚材的抗壓強度。

圖3.2解毒飛灰混凝土實心磚抗壓強度

2.2.2解毒飛灰混凝土砌塊吸水率研究

由圖3.3可知，混凝土砌塊的吸水率隨解毒飛灰摻量的增大而增

長。解毒飛灰取代量從0%增大至100%時，砌塊吸水率從3.6%增長

到6.3%，增長了75%，表明解毒飛灰摻量對砌塊吸水率的影響較大。

解毒飛灰自身具有強的吸水性，解毒飛灰摻量越來越多則砌塊吸水率

越來越大。

圖3.3解毒飛灰混凝土砌塊吸水率

2.2.3解毒飛灰混凝土砌塊耐久性能研究

按表3.4的配合比，按隨機抽樣的規(guī)定，對解毒飛灰混凝土砌塊

進行耐久性能測試，每組選取10塊試件用于碳化系數(shù)測定，10塊試

件用于軟化系數(shù)測定，10塊試件用于抗凍性測定。其中，混凝土砌

塊的碳化系數(shù)應(yīng)不小于0.80，軟化系數(shù)應(yīng)不小于0.80，抗凍性測定時

質(zhì)量損失率平均值不超過5%，強度損失率平均值不超過25%。測定

結(jié)果見表3.5。

表3.5解毒飛灰混凝土砌塊耐久性能測試結(jié)果

編號碳化系數(shù)軟化系數(shù)25次凍融循環(huán)結(jié)果

質(zhì)量損失率/%強度損失率/%

A00.950.96-0.0645.27

A10.930.86-0.0576.15

A20.950.92-0.0545.95

A30.890.85-0.0586.75

A40.810.80-0.078.2

通過對表3.5分析可得，不同解毒飛灰摻量對混凝土砌塊碳化系

數(shù)、軟化系數(shù)及抗凍性等性能影響顯著。其中混凝土砌塊與水有關(guān)的

各項性能都與其吸水率有關(guān)。隨著解毒飛灰取代率增大，吸水率越高，

混凝土砌塊的軟化系數(shù)越低、抗凍性越差，且軟化系數(shù)與抗壓強度也

具有正相關(guān)關(guān)系，砌塊結(jié)構(gòu)越密實，其抗壓強度越高，抗?jié)B性越高，

軟化系數(shù)越大。碳化系數(shù)測定結(jié)果表明，隨著解毒飛灰取代率的增加，

解毒飛灰混凝土砌塊的碳化系數(shù)呈降低趨勢，同時，解毒飛灰是經(jīng)過

300~400℃處理而成，含碳有機物絕大多數(shù)分解使得碳化系數(shù)較高，

從而使混凝土砌塊的碳化系數(shù)較好，且均滿足標(biāo)準中碳化系數(shù)不應(yīng)小

于0.80的規(guī)定。其中，A2組的碳化系數(shù)最高，抗碳化能力最強，在

此配合比下，微集料效應(yīng)較好，砌塊結(jié)構(gòu)較為密實，抗碳化性能較好。

2.2.4放射性

放射性核素限量試驗結(jié)果見表3.6。

表3.6解毒飛灰混凝土砌塊的放射性

產(chǎn)品編號標(biāo)準要求A0A1A2A3A4

放射性核素內(nèi)照射指數(shù)IRa≤1.0＜0.1100.1110.1090.1160.119

限量外照射指數(shù)Iγ≤1.00.2890.2930.2960.2920.297

結(jié)果表明，隨著解毒飛灰摻加量的增加，混凝土砌塊的放射性水

平增大。但解毒飛灰制備的混凝土砌塊的內(nèi)照射指數(shù)和外照射指數(shù)均

符合（GB6566-2010）標(biāo)準要求，不會對人體健康產(chǎn)生不利影響。

2.2.5解毒飛灰混凝土砌塊的重金屬浸出特性

環(huán)境安全是含污染物固體廢物回收再利用的重要考慮因素，其回

收再利用不應(yīng)造成不可接受的環(huán)境風(fēng)險。用重金屬浸出性評價解毒飛

灰混凝土砌塊的環(huán)境風(fēng)險?？紤]到混凝土砌塊在自然條件下對地表水

的影響及回歸自然界在極限條件下的最大可浸出濃度和使用后作為

廢棄物再利用的情況。通過模擬中性、酸性兩種浸出試驗條件來考察

重金屬的浸出安全性，采用水平震蕩法和水泥膠砂中可浸出重金屬的

測定方法進行重金屬浸出實驗。圖3.7給出了酸浸出條件下的重金屬

的浸出特性。

圖3.7解毒飛灰混凝土砌塊8種重金屬浸出濃度

表3.7重金屬浸出限值

浸出濃度/(mg/L)

項目

CrCdCuZnNiAsPbMn

GB30760-20140.20.031.01.00.20.10.31.0

采用《固體廢物浸出毒性方法水平震蕩法》（HJ557-2009）方

法浸出5組樣品3d重金屬浸出濃度均低于《地下水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準》

（GB3838-2020）地下水質(zhì)量Ⅲ類的限值要求，隨著齡期增加，固化

效果會更好，28d齡期的試塊其浸出濃度也低于標(biāo)準值，所以該浸出

條件下重金屬浸出環(huán)境風(fēng)險低。

由圖3.7所示，圖中未顯示部分表示該配比下該重金屬在對應(yīng)齡

期未檢出。采用《水泥膠砂中可浸出重金屬的測定方法》（GB/T30810

—2014）方法測定重金屬浸出含量，當(dāng)水泥含量固定時，隨著解毒飛

灰摻量的增加，混凝土砌塊重金屬浸出量越來越大，由圖3.7浸出數(shù)

據(jù)也可以看出，Cu、Zn、Pb的固化效果優(yōu)于Cd、Cr。對比GB/T30810

—2014《水泥膠砂中可浸出重金屬的測定方法》重金屬浸出限值（如

表3.7所示）可以看出，在最佳配合比條件下制得的混凝土砌塊，其

重金屬浸出符合相關(guān)規(guī)定的要求，解毒飛灰大摻量情況下，除Zn、

Cd、Cr外，其他重金屬也能很好的固化在混凝土砌塊中。

3結(jié)論

1）采用解毒飛灰制備混凝土砌塊，最佳制備條件為：水泥50%、

解毒飛灰15%、礦粉35%，該條件下制備的混凝土砌塊28d抗壓強度

為30.4MPa。

2）解毒飛灰摻量對物理性能及耐久性能有影響，但基本能夠滿

足標(biāo)準規(guī)定中的要求。隨著解毒飛灰取代率的增加，吸水率增加，碳

化系數(shù)降低，軟化系數(shù)降低，抗凍性能變差。

3）采用模擬不同浸出條件下，考察重金屬的浸出安全性，結(jié)果

表明，在相同的浸出時間下，重金屬在中性環(huán)境下的浸出潛力相對較

低，重金屬的浸出濃度低于酸性環(huán)境下。采用水平震蕩法的測定方法

測試砌塊重金屬浸出濃度，其不同重金屬3d浸出濃度均滿足標(biāo)準規(guī)

定限值；采用水泥膠砂中可浸出重金屬的測定方法測試砌塊重金屬浸

出濃度，重金屬浸出濃度隨著解毒飛灰摻量的增加而增大，隨著齡期

的增加，固化效果顯著提升，浸出濃度降低。

4）解毒飛灰混凝土砌塊重金屬浸出試驗結(jié)果表明，水泥對解毒

飛灰中的重金屬有一定固化作用，從試驗數(shù)據(jù)可以看出，在最佳配合

比條件下制得的混凝土砌塊，其重金屬浸出符合相關(guān)規(guī)定的要求。解

毒飛灰大摻量情況下，除Zn、Cd、Cr外，其他重金屬也能很好的固

化在混凝土砌塊中。

4解毒飛灰在加氣磚的應(yīng)用

4.1加氣磚配合比設(shè)計

原始配比砂水泥石灰發(fā)泡劑鋁粉水蒸汽

比例（噸/m3）0.320.110.1200.00040.850.08

單價（元）80350560130004.8200

成本（元）25.638.567.2145.24.0616.76

總成本（元）171.32

替代配比砂水泥石灰發(fā)泡劑鋁粉水水洗飛灰蒸汽

比例（噸/m3）0.210.110.1200.00040.850.110.08

單價（元）80350560130004.80200

成本（元）16.838.567.2145.24.06016.76

總成本（元）162.52

外售價值（元）240.00

飛灰實現(xiàn)的原料價值

80.00

（元/噸）

4.2加氣磚檢測項目及檢測結(jié)果

檢測項目檢測依據(jù)檢測結(jié)果

干密度GB/T11969-2020530/(Kg/m3)

抗壓強度GB/T11969-20202.9/MPa

抗折強度GB/T2542-20121.5M/Pa

最大吸水率GB/T23458-200938.1/%

干燥收縮率GB/T11969-20200.01/%

相對含水率GB/T2434-201210.1/%

質(zhì)量損失率0.2/%

抗凍性GB/T11969-2020

抗折強度損失率43.9/%

碳化系數(shù)GB/T2542-20120.94/%

軟化系數(shù)GB/T2542-20120.54/%

導(dǎo)熱系數(shù)（平均350℃）GB/T3994-20130.107/[W/(m.K)]

4.3加氣磚重金屬浸出結(jié)果

檢測項目檢測結(jié)果/(mg/L)

砷＜0.005

鉛＜0.005

鎘＜0.001

鉻＜0.01

銅＜0.005

鎳＜0.01

鋅0.026

錳0.027

4.4加氣磚放射性檢測

內(nèi)照射指數(shù)IRa≤1.00.1

放射性核素限量

外照射指數(shù)Iγ≤1.30.2

4.5結(jié)論

采用解毒飛灰制備加氣磚，添加一定比例的水洗飛灰（0.11噸/m3）

時，加氣磚各性能滿足要求。

四、標(biāo)準中涉及的知識產(chǎn)權(quán)情況說明

本標(biāo)準不涉及專利等知識產(chǎn)權(quán)的問題。

五、采用國際標(biāo)準的程度及水平的簡要說明

本標(biāo)準的制定為自主研制，非采標(biāo)。

六、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

編制過程中編制組未出現(xiàn)重大分歧意見。

七、貫徹協(xié)會標(biāo)準的要求和措施建議（包括組織措施、技術(shù)措施、過

渡辦法等內(nèi)容）

編制組充分貫徹協(xié)會關(guān)于《深化標(biāo)準化工作改革方案》、《團體

標(biāo)準化第1部分:良好行為指南》的要求，組成了由壹鳴環(huán)境作為主

編單位，中國建筑材料科學(xué)研究總院有限公司、上海大學(xué)作為參編單

位，壹鳴環(huán)境負責(zé)制定編制大綱及主要組織工作，參編單位協(xié)助主編

單位進行標(biāo)準內(nèi)容制定并提供相關(guān)的技術(shù)和數(shù)據(jù)支持。

本標(biāo)準的制訂真實地反應(yīng)了目前該產(chǎn)品的最新技術(shù)水平，在充分

調(diào)研該產(chǎn)品市場、性能指標(biāo)、工程應(yīng)用情況的基礎(chǔ)上，合理制訂標(biāo)準

的各項內(nèi)容，使本標(biāo)準具有先進性、科學(xué)性、