杭州湾跨海大桥承台海工高性能混凝土研究

根据杭州湾跨海大桥承台混凝土数量大以及所处环境恶劣等特点,对海工高性能、大体积混凝土的性能指标进行了试验和研究、混凝土配合比设计以耐久性为核心,各项性能均衡一致为目标,并遵循抗氯离子渗透性与抗裂性并重的原则,采用大掺量矿物掺和料、性能优良的聚羧酸减水剂、低水胶比等技术,配制出抗氯离子渗透性好、水化热低、体积稳定性好、抗裂性能良好的承台混凝土。     

煤矸石集料煤基固废混凝土性能研究

煤基固废资源化利用是当前研究热点,以煤基固废制作混凝土是解决煤基固废大量积存的重要方向,并且可以有效缓解混凝土天然原材料的大量消耗。研究使用破碎的连续级配煤矸石替换同体积天然碎石,并采用大量粉煤灰作为胶凝材料制备煤基固废混凝土。优化了实际施工过程中煤基固废混凝土的制作方法,探究了材料在标准养护和自然养护条件下的性能,使用SEM进行了分析。结果表明：随着煤矸石替代量的增加,材料自然养护28 d,强度减小明显,浆体坍落度减小明显;标准养护条件下,煤矸石体积率约为35%时,材料强度损失大幅增加;材料自然养护条件下,强度增长率迅速,0～3 d材料强度增长率最高为6.93 MPa/d,为同龄期标准养护条件下的1.8倍。28 d自然养护强度最高为45.5 MPa,为同龄期标准养护条件下的1.6倍。SEM分析发现,自然养护条件下,28 d水化产物较标准养护明显增多,且发现大量二次水化产物。     

工业固废粉末对自密实高性能混凝土性能的影响

为研究不同工业固废粉末对自密实高性能混凝土力学性能和耐久性的影响机理,对掺入不同比例粉煤灰、矿渣、石灰粉末、煤矸石粉末和大理石粉末的混凝土进行了试验研究。通过测试混凝土的坍落扩展度、T50流动时间、L型仪和V型仪流动时间来评估其施工性能,通过测试混凝土超声波波速和抗压强度来分析其力学性能,通过测试混凝土通电量和水渗透深度来表征其耐久性。结果表明：粉煤灰、矿渣、石灰粉末、煤矸石粉末及大理石粉末可用于配制施工性能和耐久性均佳的自密实高性能混凝土;粉煤灰和矿渣粉末的允许掺量分别为35%(质量分数,下同)和60%,煤矸石、石灰粉末和大理石粉末的允许掺量各为30%,粉煤灰的添加有利于提高混凝土的流动性,使其坍落扩展度最大可达到750 mm;除石灰粉末外,增加工业固废粉末掺量也可提高混凝土抗氯离子渗透性能,但增加细粉的掺量会降低混凝土的抗渗性能和抗压强度,其中,掺入30%石灰粉末的混凝土抗压强度下降最明显,降幅达到20.8%。     

粉煤灰基地质聚合物固化Pb2+及其高温稳定性研究

重金属离子的有效固化对于环境保护尤为重要.研究以固体废弃物粉煤灰为原料,在碱激发作用下制备地质聚合物固化重金属Pb2.探讨pb2+加入量对固化体强度、浸出毒性的影响,并通过浸出实验、XRD、SEM-EDS、FIIR、XPS等表征手段探究固化效果及Pb存在形式.结果 表明,粉煤灰基地质聚合物与pb2+的相容性较好,去离子水、混合酸溶液、醋酸缓冲溶液中浸出毒性实验显示地质聚合物对1％含量Pb2+固化率达99％以上,pb2浸出浓度低于国标规定(5.0 mg/L),固化体抗压强度33.5 MPa,固化效果优于32.5水泥,pb2主要以物理包胶作用被固定在地质聚合物中.200～ 800℃煅烧实验表明,地聚物Pb固化体具有一定的耐高温性能,高温下地质聚合物固化pb2+的能力和抗压强度均降低.研究可为重金属离子的固化治理提供参考.     

抗盐卤腐蚀的水泥混凝土的研究现状与发展方向

简述了普通水泥混凝土在盐湖环境中的受腐蚀机理,报道了高铝水泥,氯氧镁水泥,铁铝酸盐水泥,碱矿渣和聚合物浸渍混凝土的抗盐卤腐蚀行为,为硅灰高密实混凝土的抗盐卤腐蚀机理进行了详细讨论,认为改善孔结构是获取混凝土高抗腐蚀性的有效途径,此外,还简要讨论了今后科研工作的方向。     

碱激发矿渣基地质聚合物微观结构与性能研究

以矿渣为原料制备矿渣基地质聚合物,重点研究了不同SiO2/Al2O3比对矿渣聚合物性能及微观结构的影响.选取4.5,4.8,5.1,5.4四个SiO2/Al2O3比制备矿渣基地质聚合物,通过XRF、XRD、SEM、TEM、FTIR等手段表征发现,SiO2/Al2O3比为5.1时,碱激发矿渣基地质聚合物具有较高强度,在3 d、7 d、28 d时强度高达97.86 MPa、97.54 MPa和114.91 MPa,其主要产物是水化硅铝酸钙(钠)(N,C-A-S-H)和水化硅酸钙(C-S-H)的混合物.     

实验参数对固废基发泡混凝土试块性能的影响研究

以超细粉煤灰和钢渣超微粉为主要原料,配加少量水泥和铝粉发泡剂制备发泡混凝土试块.实验系统考察了不同水灰比、发泡剂掺量、发泡温度对发泡混凝土试块的绝干密度、抗压强度、吸水率和孔隙率的影响.结果表明,铝粉发泡剂掺量从1‰增加到7‰,所得试块的绝干密度和抗压强度分别降低36％和84％;而对应的吸水率和孔隙率增加幅度分别高达79％和30％.水灰比从0.65增加到0.95,所得试块的绝干密度和抗压强度分别降低26％和82％;而对应的吸水率和孔隙率均出现"先增后减"趋势,其中吸水率增加幅度为34％,降低幅度为24％;孔隙率增加幅度为18％,降低幅度为9％.发泡温度从25 ℃增加到90 ℃时,试块的绝干密度和抗压强度整体上呈"先降后升"趋势,绝干密度降幅约为30％,升幅约为60％;抗压强度降幅为50％,升幅高达140％.优化后的实验条件为:铝粉掺量1‰～3‰、水灰比65％～75％、发泡温度40 ℃左右.试块抗压强度与绝干密度随制备条件变化幅度不一致,这说明有可能通过制备工艺优化获得"高强度、低密度"的发泡混凝土产品.     

碳中和愿景下有机固废热转化清洁利用技术研究现状与展望

随着全球气候变化的日益加剧以及能源与环境问题的突出,碳中和成为各国追求可持续发展的重要目标。而作为碳排放的主要来源之一,有机固废的资源化清洁利用技术成为了当前研究的热点。通过清洁利用技术可以实现其高效转化和综合利用,为碳中和社会的建设做出积极贡献。在此背景下,综述了有机固废热转化清洁利用技术的研究进展,包括农林生物质能源利用、市政污泥处理处置及生活垃圾清洁利用技术等方面,总结燃烧、热解、气化、水热4种热化学转化技术的国内外研究进展与应用现状,重点阐述了生物质、生活垃圾焚烧发电和热解气化多联产技术以及污泥协同焚烧、热解碳化等工艺。通过深入分析有机固废处理处置的研究应用现状,探讨可行的高值化资源化转化利用技术,提出有机固废热转化的发展方向。进一步梳理了我国有机固废处理处置相关政策文件,总结了有机固废热转化利用过程中环境减排效益,提出了我国有机固废热转化商业模式建议,旨在为推动我国城乡有机固废无害化、高值化、资源化清洁利用和工业应用提供参考。     

偏高岭土—粉煤灰基地质聚合物的制备及其性能研究

地质聚合物是一种具有特殊网络结构的新型无机非金属胶凝材料。为了改善地质聚合物的力学性能,采用粉煤灰作为主要原料,液体水玻璃和氢氧化钠作为碱激发剂,将偏高岭土作为填料替代部分粉煤灰,制备了应用偏高岭土的粉煤灰基地质聚合物。对偏高岭土-粉煤灰基地质聚合物进行了扫描电子显微镜、抗折抗压强度以及折压比等表征,研究了偏高岭土-粉煤灰基地质聚合物结构以及强度的影响。结果显示：在粉煤灰基地质聚合物中添加偏高岭土会加快强度的形成,并且提高了粉煤灰基地质聚合物的强度。     

纤维混凝土耐久性能研究现状与展望

为解决传统普通混凝土由于抗拉强度低、钢筋易锈蚀等而导致耐久性较差的问题,作为对普通混凝土的改良,纤维混凝土由于能充分发挥纤维在结构基体中的强化作用,提高混凝土耐久性,在工程结构领域得了广泛应用。为更好地促进纤维混凝土的发展,从抗碳化性能、抗冻性能、抗氯离子侵蚀、抗渗透性能等角度出发,对纤维混凝土的耐久性研究现状开展综述,并展望了未来的进一步研究方向。     

二氧化碳矿物封存技术现状及展望

面对温室效应带来的生态灾难,利用各种技术封存固定CO2成为了关键,CO2矿物封存是其中最环保、最安全、最永恒的CO2固定方式。本文从封存方案、反应机理及碳化原料三方面详细介绍了CO2矿物封存技术的基本原理,并全面概述了CO2矿物封存的技术路线,其中包括直接碳化路线以及以酸浸出工艺、熔盐碳化工艺、铵盐浸出工艺以及生物浸出工艺为代表的间接碳化路线。同时结合国内外研究进展分析了各种CO2矿物封存技术的优缺点及其产业化前景,并提出今后我国CO2矿物封存技术研究和发展应更加注重从资源综合利用的角度考虑,将CO2看做是廉价碳资源材料,积极推进碳捕获、利用与封存项目的实施。     

Enamels based on solid wastes from mining-chemical production

Translated from Steklo i Keramika, No. 2, p. 5, February, 1989.     

掺合料对硫铝酸盐水泥基混凝土耐久性影响的研究

研究了掺合料复掺(矿渣∶粉煤灰=2∶1)、单掺矿渣、单掺粉煤灰对硫铝酸盐水泥基混凝土强度、抗渗性、抗冻性的影响,并与相同水灰比下掺合料复掺对普通硅酸盐水泥基混凝土对应性能的影响进行对比。结果表明:在硫铝酸盐水泥基混凝土中,掺合料的加入使混凝土的早期和后期强度都明显降低,抗渗性稍微降低,抗冻性明显降低,且掺量越高,其强度、抗渗性、抗冻性降低越明显;但复掺时的效果比单掺时的效果好,粉煤灰的效果最差;而在普通硅酸盐水泥基混凝土中,掺合料的加入使混凝土的早期强度降低,但后期强度超过空白样的强度,抗渗性、抗冻性明显提高,但是,在无掺合料时其抗渗性、抗冻性大大低于相同水灰比下硫铝酸盐水泥基混凝土的抗渗性、抗冻性。     

固体废物焚烧处置行业危险废物产生规律研究

焚烧是一种重要的固体废物处置方式,能够极大地实现废物减量化,但在焚烧过程中会产生一定的危险废物。通过对生活垃圾、医疗垃圾和危险废物3种固体废物典型焚烧工艺的研究,分析了焚烧过程中危险废物的产生规律。焚烧飞灰是本行业的主要危险废物,其危害特性包括重金属污染、溶解盐污染和有机物污染3方面,不同焚烧对象和焚烧工艺产生的焚烧飞灰性质差异显著,应根据具体情况确定合理的飞灰处置方式。     

固废磷化渣的排放现状及资源化研究进展

阐述了磷化渣的性质、形成机理、对环境造成的污染和危害及当前国内磷化渣排放的现状,同时介绍了3种磷化渣资源化处理的方法,即配制磷化液和带锈转化液、制备无毒防锈颜料及配制聚合磷酸氯化铁混凝剂.     

Effect of nano-silica on the chemical durability and mechanical performance of fly ash based geopolymer concrete

In this study, the effect of nano silica on the short term severe durability performance of fly ash based geopolymer concrete (GPC) specimens was investigated. Four types of GPC were produced with two types of low calcium fly ashes (FAI and FAII) with and without nano silica, and ordinary Portland cement concrete (OPC) concrete was also cast for reference. For the geopolymerization process, the alkaline activator has selected a mixture of sodium silicate solution (Na₂SiO₃) and sodium hydroxide solution (NaOH) with a ratio (Na₂SiO₃/ NaOH) of 2.5. Main objectives of the study were to investigate the effect of usability or replaceability of nano silica-based low calcium fly ash based geopolymer concretes instead of OPC concrete in structural applications and make a contribution to standardization process of the fly ash based geopolymer concrete. To achieve the goals, four types of geopolymer and OPC concretes were subjected to sulfuric acid (H₂SO₄), magnesium sulfate (MgSO₄) and seawater (NaCl) solutions with concentrations of 5%, 5%, and 3.5%, respectively. Visual appearances and weight changes of the concretes under chemical environments were utilized for durability aspects. Compressive, splitting tensile and flexural strength tests were also performed on specimens to evaluate the mechanical performance under chemical environments. Results indicated that FAGPC concretes showed superior performance than OPC concrete under chemical attacks due to low calcium content. Amongst the chemical environments, sulfuric acid (H₂SO₄) was found to be the most dangerous environment for all concrete types. In addition, nano silica (NS) addition to FAGPC specimens improved both durability and residual mechanical strength due to the lower porosity and more dense structure. The FAIIGPC specimens including nano silica showed the superior mechanical performance under chemical environment.     

餐厨垃圾与固体废物共消化产气效果研究

为研究餐厨垃圾与不同固体废物厌氧共消化产气的效果,探究餐厨垃圾/污泥共消化最佳进料方式,采用自制的全混合厌氧反应器,通过产气量和甲烷含量综合评价餐厨垃圾与不同固废(鸡粪、猪粪、玉米秸秆、麦秆、稻杆和活性污泥)共消化系统在不同配比下产气的潜力;通过产气性能和消化液的pH值、VFAs质量浓度、氨氮质量浓度、碱度综合评价进料方式对餐厨垃圾/活性污泥共消化系统的影响。结果表明:餐厨垃圾与6种不同底物混合共消化系统的产气潜力分别是活性污泥(5∶5)>鸡粪(5∶5)>玉米杆(3∶7)>麦秆(3∶7)>猪粪(1∶9)>稻杆(5∶5);餐厨垃圾/活性污泥共消化系统连续式进料的各项指标均优于序批式进料,更适合厌氧发酵产沼气。     

Effect of elevated temperatures on geopolymer paste, mortar and concrete

Geopolymers are generally believed to provide good fire resistance due to their ceramic-like properties. Previous experimental studies on geopolymer under elevated temperatures have mainly focused on metakaolin-based geopolymers. This paper presents the results of a study on the effect of elevated temperature on geopolymer paste, mortar and concrete made using fly ash as a precursor. The geopolymer was synthesized with sodium silicate and potassium hydroxide solutions. Various experimental parameters have been examined such as specimen sizing, aggregate sizing, aggregate type and superplasticizer type. The study identifies specimen size and aggregate size as the two main factors that govern geopolymer behavior at elevated temperatures (800 °C). Aggregate sizes larger than 10 mm resulted in good strength performances in both ambient and elevated temperatures. Strength loss in geopolymer concrete at elevated temperatures is attributed to the thermal mismatch between the geopolymer matrix and the aggregates.     

有机固体废物好氧处理抑制作用研究进展

有机固废产生量增长甚为迅速,其处理处置备受关注。采用好氧技术处理有机类固体废物时,堆体在高温条件下有机底物降解较为彻底;但受固体物料组成、代谢中间产物、环境因子等因素影响,反应体系有机底物的分解与代谢会受到不同程度的抑制,进而影响好氧处理效果。本文综述了氨氮、脂肪酸、消化温度等各类因素对有机固废好氧生物处理进程的影响,并基于蛋白酶、氧化酶等活性变化以及代谢产物迁移转化规律,剖析了逆境条件下微生物体内酸碱失衡、蛋白质变性、胞内物质过度氧化三方面主要抑制作用机制,比较了接种功能微生物、添加外源试剂对好氧工艺过程的强化作用效果,同时就有机固废好氧生物处理提质增效的研究方向进行了展望。     

Experimental study on mix proportion and fresh properties of fly ash based geopolymer for 3D concrete printing

This paper presents the material design and fresh properties of geopolymer mortar developed for 3D concrete printing application. Unlike traditional casting, in 3D printing, extruded materials are deposited layer-by-layer to build complex architectural and structural components without the need of any formwork and human intervention. Extrudability, shape retention, buildability and thixotropic open time (TOT) are identified as critical early-age properties to characterize the 3D printable geopolymer material. Five different mix designs of geopolymer are tested in a systematic experimental approach to obtain a best printable mix and later it is used to print a 60-centimeter-tall freeform structure using a concrete gantry printer to validate the formulation.