Летучая зола создает зеленую цементную смесь

17 сентября 2014 г.

Аарон Брайанс, Science Network WA

Исследованиями Университета Кертина был разработан экологически чистый цемент, известный как щелочной пуццолановый цемент (APC), содержащий смесь летучей золы, сухой извести и сульфата натрия при определенных условиях строительных лесов.

В исследовании, в котором участвовал аспирант Кертина и соавтор Чандана Куласурия, изучалась альтернатива обычному портландцементу (OPC); обычный цемент, который был разработан более 100 лет назад и производит одну тонну углекислого газа на каждую тонну произведенного цемента.

«Мы хотели разработать безопасный, невлажный цемент в сухой форме, который можно было бы хранить в герметичных мешках», — говорит г-н Куласурия.

«Чем больше летучей золы вы сможете использовать, тем [меньше будет происходить выбросов углекислого газа], и в этом цель исследования: как далеко мы можем зайти, чтобы заменить обычный цемент», — говорит соавтор доктор Вимонсатит.

APC, который производится путем смешивания пуццоланового материала (летучей золы) с коммерчески доступным базовым материалом (сухой известью), обеспечивает около 75 процентов прочности на сжатие OPC в условиях отверждения при температуре окружающей среды.

Исследовательская группа стремилась разработать хорошо известный метод пуццолановых материалов, при котором пуццолановые материалы можно активировать сильными основными растворами.

Ученые столкнулись с многочисленными проблемами, связанными со временем реакции смеси, что привело к длительным реакциям, не соответствующим отраслевым стандартам.

«У нас были две проблемы со смесью: реакция была очень медленной, а процесс затвердевания был очень медленным, что было бы слишком дорого», - говорит г-н Куласурия.

«Поместив в смесь сульфат натрия, мы вступили в реакцию с гидроксидом кальция, образовав небольшое количество гидроксида натрия внутри смеси, повысив уровень pH смеси.

«Поскольку гидроксид натрия производится внутри смесителя, он ведет себя не так опасно, поэтому он разрушает стеклофазу летучей золы и дает возможность гидроксиду кальция вступить с ней в реакцию и образовать цементирующий состав, известный как гидрат силиката кальция (CSH). )"

Исследователям также было поручено найти механизм, позволяющий удерживать смесь до тех пор, пока она не затвердеет.

После длительных исследований строительных лесов они решили, что лучшим вариантом будет материал строительных лесов, известный как клинкер, который вступает в реакцию с водой с образованием гидрата силиката кальция.

«Мы смешали немного OPC с помощью миксера, и он очень хорошо смешался, и, поскольку свойства были одинаковыми, никаких трещин не образовалось, но, как упоминалось ранее, нам необходимо изучить и многие другие аспекты», — говорит г-н Куласурия.

Больше информации:Чандана Куласурия, Ваниссорн Вимонсатит, ВПС Диас, П. Де Сильва, «Проектирование и разработка щелочно-пуццоланового цемента (APC),» Строительство и строительные материалы, том 68, 15 октября 2014 г., страницы 426–433, ISSN 0950-0618, dx .doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.06.095.

Предоставлено Science Network WA