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利用废煤制造可持续混凝土,研究人员使用粉煤灰创造了一种可持续的替代传统混凝土的方法,粉煤灰是煤基发电的一种废物,中国建材网,cnprofit.com
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利用废煤制造可持续混凝土,研究人员使用粉煤灰创造了一种可持续的替代传统混凝土的方法,粉煤灰是煤基发电的一种废物
2021年07月26日    阅读量:66594    新闻来源:中国建材网 cnprofit.com  |  投稿

华盛顿州立大学的研究人员使用粉煤灰创造了一种可持续的替代传统混凝土的方法,粉煤灰是煤基发电的一种废物。


这一进展通过利用煤炭生产废料和显着减少混凝土生产对环境的影响,同时解决了两大环境问题。


WSU 土木与环境工程系副教授 Xianming Shi 和研究生 Gang Xu 开发了一种坚固耐用的混凝土,该混凝土使用粉煤灰作为粘合剂,无需使用环境密集型水泥中国建材网cnprofit.com。他们在 8 月号的燃料杂志上报告了他们的工作。


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减少能源需求、温室气体排放


通过将水泥与沙子和砾石混合制成的传统混凝土的生产占全球温室气体排放量的 5% 至 8%。这是因为水泥是混凝土的关键成分,需要高温和大量能源才能生产。


粉煤灰是煤尘燃烧后残留的物质,同时已成为美国重要的废物管理问题。超过 50% 的飞灰最终进入垃圾填埋场,很容易渗入附近的环境。


虽然一些研究人员在混凝土中使用了粉煤灰,但他们无法消除传统上制造坚固材料所需的强烈加热方法。


“我们的生产方法不需要加热或使用任何水泥,”徐说。


分子工程


这项工作也很重要,因为研究人员正在使用纳米材料在分子水平上设计混凝土。


“为了可持续地推进建筑业,我们需要利用纳米材料的‘自下而上’的能力,”施说。


该团队使用最近发现的纳米材料氧化石墨烯来操纵粉煤灰与水的反应,并将活化的粉煤灰变成一种坚固的水泥状材料。氧化石墨烯在粉煤灰和化学活化剂(如硅酸钠和氧化钙)的溶液中重新排列原子和分子。该过程创建了一个具有强键合原子的铝酸钙水合物分子链,形成比(水合)水泥更耐用的无机聚合物网络。


帮助地下水,减轻洪水


该团队将粉煤灰混凝土设计为可渗透的,这意味着水可以通过它来补充地下水并减轻洪水的可能性。


研究人员已经在 WSU 校园的测试地块中展示了该材料在各种负载和温度条件下的强度和行为。他们仍在使用埋在混凝土下的传感器进行渗透测试和收集数据。他们最终希望将这项专利技术商业化。


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