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1、２０１６年第１８期（總第１９５期）江西建材應(yīng)用研究爐渣加筋的大型直剪試驗研究１１２■張晶潔，李進濤，張雪■１．湖北工業(yè)大學(xué)土木建筑與環(huán)境學(xué)院，湖北武漢４３００６８；２．河南興平工程管理有限公司，河南平頂山４６７０００摘要：爐渣為城市生活垃圾焚燒后的產(chǎn)物，具有砂性材料類似的性質(zhì)，可作為樣進行固結(jié)快剪試驗，分別施加５０ｋＰａ、１００ｋＰａ、１５０ｋＰａ、２００ｋＰａ的垂直路基填料。通過大型土工直剪儀分別對純爐渣、雙向土工格柵與爐渣加壓力，固結(jié)穩(wěn)定后，進行剪切，剪切位移達到試樣直徑的１０％－１５％筋、土工格室與爐
2、渣加筋在不同垂壓下進行直剪試驗，對比幾種筋材的時，終止試驗。按上述方法分別對純爐渣、雙向土工格柵加筋和土工格加筋效果，并研究分析其加筋機理。試驗結(jié)果表明：爐渣加筋的抗剪強室加筋進行直剪試驗。度明顯大于純爐渣的抗剪強度，筋材的加筋效果顯著；土工格室加筋效２試驗結(jié)果及分析果優(yōu)于雙向土工格柵，加筋后的內(nèi)摩擦角與純爐渣基本接近，而黏聚力２．１爐渣的成分分析提高顯著，爐渣加筋主要是通過提高黏聚力提高抗剪強度。爐渣的主要組成為ＳｉＯ２：３５３％－４２３％，ＣａＯ：１９％－２７％，：關(guān)鍵詞：爐渣直剪試驗雙向土工格柵土
3、工格室７４％－７Ａｌ２Ｏ３．８％，Ｆｅ２Ｏ３：３９％－５１％，還有少量Ｎａ２Ｏ，Ｋ２Ｏ，改革開放以來，我國的經(jīng)濟蓬勃發(fā)展，城市建設(shè)也逐漸完善。城鎮(zhèn)ＭｇＯ，ＴｉＯ２等。爐渣的環(huán)境安全評價體系表明，爐渣在使用環(huán)境中重［５］化的普及導(dǎo)致了城市人口的快速增長，相應(yīng)的，大量增長的城市生活垃金屬的浸出不會對環(huán)境造成二次污染，具有穩(wěn)定性和長期安全性?；鴷?yán)重影響到城市生活環(huán)境。目前，全世界年產(chǎn)垃圾近６億噸，其中２．２爐渣的物理力學(xué)特性指標(biāo)美國是世界上垃圾產(chǎn)量最多的國家，２０００年，美國的城市生活垃圾產(chǎn)南洋理工大學(xué)的
4、Ｔａｙ等人對爐渣進行了密度及滲透率等物理性質(zhì)量為２３２億噸［１］。在我國，１９８０年城市垃圾清運量僅３１３２萬噸，到指標(biāo)試驗，其試驗得出，爐渣密度為１１７－１５４ｇ／ｃｍ３，僅為砂子密度２００６年底垃圾清運量已高達１５０億噸，２６年增長了近５倍，平均每年的８１％，是由于爐渣顆粒經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)，表面為玻璃質(zhì)、蜂窩狀的特性增長６８９％，增長速度超過了同期城市非農(nóng)業(yè)人口的平均速度造成的。爐渣排水比較通暢，與砂子具有相同數(shù)量級的滲透率。松散（４０７％）［２］。盡管這些年我國建設(shè)了各類的垃圾處理廠，且生活垃
5、圾堆置時（干密度為１１７ｇ／ｃｍ３）滲透率為８．８×１０－４ｍ／ｓ，壓實后（干密３－５的處理率正在逐步提高。但是，在很多城市的郊區(qū)還存在有大型的生度為１５４ｇ／ｃｍ）滲透率為３．３×１０ｍ／ｓ?；罾褕觯y(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，在全國６６８個大、中城市中，已有２／３處于試驗結(jié)果。對比分析可知：純爐渣和兩種爐渣加筋在不同垂直壓垃圾的包圍之中。目前我國城市生活垃圾存儲量約為６０億噸，侵占土力下的剪位移－剪應(yīng)力曲線發(fā)展趨勢基本一致，曲線均沒有表現(xiàn)出明地達５億平方米，而我國城市垃圾處理率僅為５８２％，而垃圾無害化顯軟
6、化或硬化現(xiàn)象，純爐渣和爐渣加筋的抗剪強度均隨垂壓增大而增處理率則更低［３］。垃圾中的危險物質(zhì)會揮發(fā)在空氣中或者滲透進地大；在同一垂壓下，剪應(yīng)力隨剪切位移增大逐漸增大，但不呈線性，當(dāng)剪下水中，嚴(yán)重危害人們的身體健康以及當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，因此生活垃圾切位移達到某一程度時，剪應(yīng)力基本趨近于某一穩(wěn)定值；在逐漸增加垂的無害化處理已迫在眉睫。壓的過程中，試驗試樣抗剪強度達到峰值所需剪切位移逐漸增大；曲線當(dāng)前世界各國城市生活垃圾的處理方法主要有三種：衛(wèi)生填埋、焚在起始階段很陡峭，然后逐漸變得平緩，最后幾乎平行于橫軸，由此可
7、燒和堆肥。垃圾焚燒方法與其它處理方法相比，能更好地達到垃圾處知，在剪切試驗試樣的過程中，隨著剪切位移的增大，剪切剛度逐漸減理的減容化、資源化和無害化的治理目標(biāo)，且具有占地面積小，運行穩(wěn)小。在剪切起始階段，隨著剪切位移的增大，試樣孔隙逐漸收縮變小，定，處理時間短、減量化顯著、無害化徹底以及可回收熱能等優(yōu)點，在許固體顆粒之間也逐漸變密實，剪應(yīng)力增加顯著。當(dāng)剪切位移達到一定多國家和地區(qū)把焚燒作為城市生活垃圾處理的首選方案［４］。時，不但孔隙不再減小，且筋材與爐渣之間的相互作用也趨于穩(wěn)定，并焚燒法處理城市生活垃圾的
8、特點是減量化效果顯著，體積可減少形成明顯的剪切帶，此時界面強度趨于某一穩(wěn)定值。因試驗試樣的壓９０％，但仍有２０％－３０％的質(zhì)量留在了焚燒灰渣中。焚燒灰渣主要包實度和垂壓均較小，且孔隙率較大，所以剪切過程中試樣發(fā)生明顯剪括飛灰和爐渣，飛灰因其可浸出重金屬含量高，且含有機污染物，屬于縮，無剪脹現(xiàn)象發(fā)生。危險廢物。爐渣是灰渣的主要部分，占８０％左右，在我國是屬于沒有３結(jié)論毒性的一般廢物，可直接進行填埋或作建筑材料加以利
