随着我国经济稳步增长、经济发展步入新常态的趋势,建筑业仍是国民经济蓬勃发展的重要支柱和富民产业,混凝土、砂浆等建筑材料需求量的与日俱增给砂、石的供应带来了严峻的挑战,特别是天然河砂的产量难以满足建材市场的需求。随着对河砂的不断开采,河砂资源日趋枯竭,同时河砂的品质也大不如前,这就造成了建筑用河砂供求矛盾日益凸显。因此研究新的砂源和合格的细骨料已成为建筑材料发展的新趋势。与此同时,日益增加的城市生活垃圾处理不善,又会对城市周边生态环境造成严重危害。垃圾焚烧处理是垃圾资源化利用的重要途径,但焚烧剩下的10%～20%体积的炉渣仍需有效处理。因此,将经过特殊预处理的垃圾焚烧炉渣与天然河砂复配制成炉渣混合砂,作为细骨料应用于砌筑砂浆中,不仅可以解决生活垃圾及其焚烧后的炉渣处理问题,变废为宝,减轻环境压力;而且可以缓解天然河砂资源短缺的现状,可谓一举两得。本文以两种来源的生活垃圾焚烧炉渣(龙海、厦门)、三种不同复配比例(5:5、6:4、7:3)的炉渣混合砂,分别拌制M5～M30七个强度等级的砌筑砂浆,以工作性能和力学性能为考察指标,从技术、经济和环保层面研究了炉渣混合砂制备砌筑砂浆的可行性。主要得到以下成果:(1)由于焚烧工艺的差别,来源不同的生活垃圾焚烧炉渣理化性质的差异导致制备的炉渣混合砂性质的不同,从而对于制备砌筑砂浆的结果产生了一定的影响,使得两种炉渣混合砂砌筑砂浆工作性、力学性能、体积稳定性等均有一定的差异。两种混合砂颗粒级配虽然均处于Ⅱ区,但无论是表观密度、堆积密度还是细度模数,龙海炉渣混合砂均小于厦门混合砂,此外,轻物质、含泥量、泥块含量、SO3、Cl-等有害成分,龙海炉渣混合砂的检测结果更高。(2)来源不同、复配比例不同的混合砂适合配制的砌筑砂浆等级范围亦有所不同。来自于龙海的炉渣混合砂,当复配比例5:5时能够配制工作性和力学性能均合格的M5、M7.5、M10、M15四个强度等级的砌筑砂浆;复配比例6:4时则只能配制M5、M7.5级砌筑砂浆。而来自于厦门的炉渣混合砂,当复配比例5:5时能够配制出工作性、强度均合格的M5～M30共计七个强度等级的砌筑砂浆;复配比例6:4时能够配制出M5～M20共计五个强度等级的砌筑砂浆;复配比例7:3时则只能配制出M5、M7.5砌筑砂浆。由此说明,炉渣混合砂的复配比例以及炉渣的来源均对砌筑砂浆的性能产生了较大的影响。相比而言,厦门混合砂适用于配制M5～M30所有等级的砌筑砂浆,龙海混合砂则适合于配制M20以下等级的砌筑砂浆。(3)与河砂相比,两种炉渣混合砂的性能不如前者,具体表现在细度模数、表观密度、堆积密度偏低,空隙率高于河砂,所以导致二者所配制的砌筑砂浆各项性能的差异。相比于河砂制备的砂浆而言,混合砂制备的砂浆的表观密度偏小,吸水率更高,然而工作性和体积稳定性却普遍优于河砂砂浆;并且,炉渣取代率越高,混合砂砂浆的保水率、粘聚性越好,但是对强度会产生负面影响。(4)采用电子探针、X射线衍射仪分析了两种炉渣的化学组成和矿物组成;借鉴图像处理技术,从棱角性、形态学两个角度分析了炉渣的粒形特征;通过吸水率大小及内部图像分析方法分析了所配砌筑砂浆的内部孔结构。从物理和化学层面,研究、分析了炉渣混合砂在砌筑砂浆中的作用机理。(5)从技术角度分析,两种炉渣混合砂均成功配制出了一定强度等级的砌筑砂浆,可以替换天然河砂用于砌筑砂浆中;从砂浆原材料制备成本分析,将炉渣应用于砌筑砂浆中可充分体现混合砂价格的低廉性;从环保角度分析,炉渣混合砂替换天然河砂作为细骨料不仅不会危害环境,反而有利于废弃物的资源化利用,利废环保、节约资源。因此认为,炉渣混合砂作为河砂的替代材料配制砌筑砂浆具有可行性。