飞灰添加量对矿渣基回填胶凝材料水化机理以及重金属固化/稳定化效果影响

采用飞灰协同冶金固体废物(高炉矿渣、钢渣以及脱硫石膏)制备飞灰-矿渣基胶凝材料代替水泥作为采空区的回填材料，并探究了飞灰掺入量对胶凝体系水化机理及重金属稳定化效果的影响。结果表明：胶凝体系飞灰掺入量较少时(10%),会抑制体系早期(3 d)水化产物的生成，降低固化体的抗压强度；飞灰的碱激发作用会在一定程度上促进水化产物钙矾石的生成，对养护结束(28 d)时固化体的抗压强度提升具有促进作用；当胶凝体系飞灰掺入量较高时(25%),会严重抑制胶凝体系水化进程，但其产品抗压强度仍高于矿区采空区对胶凝材料的要求。另一方面，飞灰-矿渣基胶凝体系对飞灰中重金属的稳定化效果良好，除了飞灰掺入量为25%处理组的Zn浸出浓度接近水泥胶砂(GB/T 30810—2014)标准限制外，其他处理组(飞灰添加量为0%～20%)重金属浸出量均满足标准限制。因此，在掺入量合适的情况下，以飞灰作为矿区回填胶凝材料是一种理想的飞灰建材资源化方法。