亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        淺談粉煤灰基地質(zhì)聚合物的發(fā)展進(jìn)程及應(yīng)用

        2019-09-01 09:40:38王璐瑤謝瀟
        科技與創(chuàng)新 2019年9期
        關(guān)鍵詞:混凝土

        王璐瑤 謝瀟

        摘要:粉煤灰是燃煤發(fā)電廠常見固體廢物之一,近年來(lái)對(duì)其資源化再利用已得到廣泛研究,將其作為地質(zhì)聚合物制備原料,不但可以發(fā)揮地質(zhì)聚合物低二氧化碳排放、高機(jī)械強(qiáng)度和強(qiáng)耐久性等優(yōu)勢(shì),還可將粉煤灰中的有害重金屬包埋固定,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自然資源高效利用。從粉煤灰的定義及分類入手,主要闡述了粉煤灰地質(zhì)聚合物的制備過(guò)程及優(yōu)勢(shì),總結(jié)了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外粉煤灰地質(zhì)聚合物的研究及應(yīng)用,并對(duì)今后的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行展望。

        關(guān)鍵詞:粉煤灰;地質(zhì)聚合物;重金屬;混凝土

        中圖分類號(hào):TU52

        文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

        DOI: 10.15913/j.cnki.kjycx.2019.09.069

        粉煤灰是燃煤發(fā)電廠的鍋爐煙氣中驅(qū)出的由細(xì)顆粒組成的固體殘?jiān)?。在煙道氣到達(dá)煙囪之前,通常采用靜電除塵裝置或其他顆粒過(guò)濾設(shè)備從煙道氣中過(guò)濾得到。粉煤灰的組分與燃燒煤的來(lái)源密切相關(guān),通常包括Si02、A1203,Ca0和Fe203,它們以無(wú)定形和結(jié)晶氧化物或各種礦物質(zhì)的形式存在[1]。

        1 粉煤灰的分類

        根據(jù)美國(guó)測(cè)試和材料協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)C618( ASTM C618-12a,2012),粉煤灰可根據(jù)其氧化鈣含量分為C級(jí)和F級(jí)。C級(jí)飛灰具有高鈣含量,主要來(lái)自褐煤的燃燒,其中Si02、A1203和Fe203總含量在50% - 70%,Ca0含量大于20%。F級(jí)飛灰鈣含量較低,由無(wú)煙煤或煙煤燃燒產(chǎn)生,其Si02、 A1203和Fe203總含量大于70%,Ca0含量小于l0%。除了Si、Al、Fe和Ca之外,通常粉煤灰還含有許多其他痕量金屬元素,如Ti、V、Cr、Mn、Co、As、Sr、Mo、Pb和Hg等,其金屬元素的濃度可能比煤中高4- 10倍,另外還可能包括低濃度的二嗯英和多環(huán)芳烴化合物。因此,粉煤灰被認(rèn)為是一種危險(xiǎn)物質(zhì),粉煤灰的不當(dāng)處置不僅會(huì)增加對(duì)土地的占用,還有可能危及生態(tài)環(huán)境。

        2 粉煤灰基地質(zhì)聚合物的制備及優(yōu)勢(shì)

        由于石油和天然氣能源不易得,不可再生且開采成本高,因此,燃煤電廠在現(xiàn)階段發(fā)展中仍將長(zhǎng)期運(yùn)行,特別是在煤炭資源豐富的國(guó)家,例如中國(guó)、美國(guó)、印度和澳大利亞。在這種情況下,粉煤灰的產(chǎn)生仍是不可避免的,因此開發(fā)粉煤灰經(jīng)濟(jì)且綠色的利用技術(shù)十分必要。在目前現(xiàn)有技術(shù)中,粉煤灰可用于土壤改良,也可用于制作低成本的污染物質(zhì)吸附劑,或作為生產(chǎn)沸石所用的二氧化硅和氧化鋁來(lái)源,還可被用于制備地質(zhì)聚合物。地質(zhì)聚合物是一種新型粘合劑或水泥.其外觀、反應(yīng)性和性能與普通水合水泥大致相同。地質(zhì)聚合物具有三維硅鋁酸鹽網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),從生成機(jī)理上來(lái)說(shuō),它可由任何硅鋁酸鹽材料經(jīng)堿活化得到[2],其經(jīng)驗(yàn)式為:

        Mn[ -( Si02)z- A102]nwH20

        (l)式(l)中:z為Si/A1摩爾比;M為堿金屬陽(yáng)離子,比如Na+或K+;n為聚合度;w為含水量。

        z為影響地質(zhì)聚合物機(jī)械強(qiáng)度的重要因素之一,而不同堿金屬陽(yáng)離子具有不同的尺寸和電荷密度,這些均會(huì)對(duì)硅鋁酸鹽鏈的成核、生長(zhǎng)及電荷密度,生成速率和聚合程度產(chǎn)生一定的影響。

        在實(shí)際制備中,一般通過(guò)將NaOH、KOH、Na2Si03或K2Si03 -起或單獨(dú)加入粉煤灰中在室溫或略高溫度下(通常< 100℃)進(jìn)行堿活化,同時(shí)粉煤灰中的痕量有毒金屬元素可以被有效捕獲,并固定于地質(zhì)聚合物結(jié)構(gòu)中,實(shí)現(xiàn)了廢物資源化。傳統(tǒng)OPC水泥的生產(chǎn)過(guò)程中有大量石灰石(CaC03:在高溫下被煅燒和分解,并釋放大量C02,有研究顯示,每生產(chǎn)It的OPC,將伴隨產(chǎn)生大約0.8t的C02,而地質(zhì)聚合物在制備過(guò)程中不但幾乎不排放C02,還擁有與OPC水泥相當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度和耐久性,因此可以作為綠色環(huán)保型水泥推廣應(yīng)用。

        3 粉煤灰基地質(zhì)聚合物的應(yīng)用

        3.1 粉煤灰基地質(zhì)聚合物吸附和固定重金屬

        近來(lái)多項(xiàng)研究表明飛灰、礦渣或其他工業(yè)和住宅廢棄物中的可溶性重金屬,如Ba、Cd、Co、Cr、Cu、Nb、Ni、Pb、Sn和U等可被固定于粉煤灰基地質(zhì)聚合物的三維結(jié)構(gòu)中,主要機(jī)制包括物理封裝和化學(xué)穩(wěn)定。

        TEMUUJIN等人[3]將烏蘭巴托市第四熱電站由放射性蒙古煤燃燒產(chǎn)生的具有高鐳放射性(314 - 343 Bq/kg)和高Ca0含量(14 - 30 wt%)的粉煤灰作為原料,加入氫氧化鈉溶液或氫氧化鈉和硅酸鈉溶液的混合溶液,在70℃下固化22h,最終可得到具有良好抗壓強(qiáng)度和抗凍融性的地質(zhì)聚合物,同時(shí)放射性降低至130 - 152 Bq/kg,符合建造住宅的安全限度標(biāo)準(zhǔn)。

        ZHANG等人[4]通過(guò)硅酸鈉溶液堿性活化粉煤灰,形成地質(zhì)聚合物粘合劑,并對(duì)其固化穩(wěn)定化重金屬?gòu)U物效果進(jìn)行試驗(yàn)研究。結(jié)果顯示粉煤灰地質(zhì)聚合物中的化學(xué)結(jié)合可非常有效地固定Pb,同時(shí),地質(zhì)聚合物固定化重金屬離子的效果及其對(duì)自身結(jié)構(gòu)的影響與重金屬性質(zhì)密切相關(guān),易溶重金屬可均勻分散在整個(gè)地質(zhì)聚合物基質(zhì)中,而微溶重金屬則與大部分粘合劑保持分離。且無(wú)論污染程度如何,硅酸鈉活化的粉煤灰基地質(zhì)聚合物的強(qiáng)度遠(yuǎn)超固化/穩(wěn)定化固體廢物要求的強(qiáng)度。

        3.2 粉煤灰基地質(zhì)聚合物用作混凝土

        隨著人們環(huán)保意識(shí)和自然資源高效利用的需求不斷提升,建筑行業(yè)也在尋求更多的綠色環(huán)保材料。粉煤灰基地聚合物是一種良好的粘合劑,可用作水泥與骨料混合生產(chǎn)地質(zhì)聚合物混凝土,在混凝土工業(yè)中被作為輔助水泥材料已有超過(guò)50年的歷史。

        在傳統(tǒng)水泥的水化過(guò)程中,高含量的A1203和Si02的粉煤灰可以被Ca( OH)z活化,從而產(chǎn)生更多的C-S-H凝膠,C-A-H凝膠和C-A-S-H凝膠,有效填充了混凝土中的毛細(xì)管,從而提升了混凝土強(qiáng)度,粉煤灰可以在早期降低混凝土的水化熱和熱裂,提高機(jī)械性能和耐久性能。與OPC混凝土相比,粉煤灰基地聚合物混凝土具有更致密的微觀結(jié)構(gòu),具有更低的氯擴(kuò)散和更低的孔隙率,同時(shí),粉煤灰基地質(zhì)聚合物混凝土可實(shí)現(xiàn)低C02排放,對(duì)減緩全球氣候變暖具有深遠(yuǎn)意義。

        3.3 粉煤灰基地聚合物水泥作為碳儲(chǔ)存庫(kù)

        已有學(xué)者提出將C02注入并儲(chǔ)存至地下封存作為處理溫室氣體的長(zhǎng)期策略之一。基于OPC水泥的地下井注入C02后,長(zhǎng)期封存結(jié)果顯示OPC水泥有不斷降解趨勢(shì),C02也隨之緩慢泄漏。而粉煤灰基地聚合物的低滲透性可有效防止C02泄漏。

        NASVI等人[5]研究發(fā)現(xiàn),粉煤灰基地聚合物的C02滲透率隨固化溫度的升高而增加,增加量高達(dá)200% -1 000%。而在任意試驗(yàn)溫度下,其最大滲透率( 0.04ID)比美國(guó)石油工業(yè)( API)對(duì)典型的井密封劑推薦的滲透率值(200ID)低約5 000倍。盡管地質(zhì)聚合物的滲透性隨溫度而提升,但其值遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)OPC水泥和API推薦的限值。因此,地質(zhì)聚合物在地下井建筑材料中具有作為主要密封劑材料的潛力。

        4 結(jié)束語(yǔ)

        在實(shí)際應(yīng)用中,需要綜合考慮粉煤灰基地質(zhì)聚合物的抗壓強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、劈裂抗拉強(qiáng)度等機(jī)械性能,以及抗氯化物、抗酸、抗熱、抗凍融、抗風(fēng)化等耐久性能,并通過(guò)調(diào)節(jié)Si/A1比、堿溶液、固化條件以及添加爐渣、赤泥和鈣等材料來(lái)改善。盡管有關(guān)粉煤灰基地聚合物的研究已有數(shù)十年,但仍有許多問(wèn)題有待解決及優(yōu)化,包括對(duì)粉煤灰基地聚合物反應(yīng)機(jī)理的進(jìn)一步探究,粉煤灰基地聚合物吸附或固化重金屬離子性能的進(jìn)一步提升,粉煤灰基地聚合物應(yīng)用的推廣等,相信在今后的發(fā)展中,這一綠色環(huán)保材料將起到更好的作用。

        參考文獻(xiàn):

        [l]王淑玲.堿激發(fā)粉煤灰制備地質(zhì)聚合物及其性能研究[D].長(zhǎng)沙:長(zhǎng)沙理工大學(xué),2016.

        [2]劉斯鳳,王培銘,李宗津,等.粉煤灰地聚合物固封Cr3+的FTIR和XPS研究[J].光譜學(xué)與光譜分析,2008,28(1):67-71.

        [3] TEMUUJIN J,MINJIGMAAA,DAVAABALB,etal.Utilization of radioactive hi~-calcium Mongolianflyash for the preparation of alkali-activated geopolymersfor safe use as construction materials [J] .CeramicsInternational, 2014, 40( 10):16475-16483.

        [4] ZHANG J,PROVIS JL,F(xiàn)ENG D, et al.Geopolymersfor immobilization of Cr6+.Cd2+and Pb2+[J] .Joumal ofHazardous Materials, 2008, 157( 2-3):587-598.

        [5]NASVI M C M,RANJITH P G,SANJAYAN J, et al.Effectof temperature on permeability of geopolymer:A primarywell sealant for carbon capture and storage wells[J].Fuel,2014( 117):354-363.

        猜你喜歡
        混凝土
        混凝土試驗(yàn)之家
        關(guān)于不同聚合物對(duì)混凝土修復(fù)的研究
        低強(qiáng)度自密實(shí)混凝土在房建中的應(yīng)用
        混凝土預(yù)制塊模板在堆石混凝土壩中的應(yīng)用
        混凝土,了不起
        混凝土引氣劑的研究進(jìn)展
        上海建材(2018年3期)2018-08-31 02:27:52
        小議建筑混凝土的發(fā)展趨勢(shì)
        江西建材(2018年2期)2018-04-14 08:01:05
        廢棄混凝土的回收應(yīng)用與分析
        江西建材(2018年2期)2018-04-14 08:00:10
        淺淡引氣劑在抗凍混凝土中的應(yīng)用
        變態(tài)混凝土
        日本一区二区偷拍视频| 中文天堂在线www| 久久综合成人网| 亚洲香蕉av一区二区蜜桃| 一区二区二区三区亚洲| 国产美女精品视频线免费播放软件| 国产在线精品一区二区| 欧美色资源| 精品日韩一区二区三区av| 国产日产欧产精品精品蜜芽| 国产sm调教视频在线观看| 欧美深夜福利网站在线观看| 久久夜色精品国产九色| 国产婷婷色一区二区三区深爱网| 国产成人亚洲精品青草天美 | 日本一区二区三本视频在线观看 | 激情内射人妻1区2区3区| 人妻暴雨中被强制侵犯在线| 狠狠干视频网站| 懂色av一区二区三区网久久| 国产又大又黑又粗免费视频| 人妻无码一区二区三区四区| 久久久www成人免费无遮挡大片| 日本一区二区三区高清视| 国产午夜手机精彩视频| 成年男女免费视频网站| 日韩成人精品一区二区三区| 精品国产a一区二区三区v| 国精品无码一区二区三区在线蜜臀 | 人妻影音先锋啪啪av资源| 一区二区三区免费视频网站| 久久精品国产亚洲av麻豆床戏| 亚洲字幕av一区二区三区四区| 亚洲一二三区在线观看| 亚洲一级av大片在线观看| 在线精品国产亚洲av蜜桃| 国产成人久久精品激情| 国产成人亚洲欧美三区综合| 人妻中文久久人妻蜜桃| 无码av一区二区大桥久未| av超碰在线免费观看|