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垃圾焚烧灰渣再生骨料全量资源化利用研究
1
作者
鄂天龙
张子堂
+3 位作者
冯杨州
刘文林
段先林
牛松荧
《混凝土》
北大核心
2025年第5期133-140,共8页
垃圾焚烧灰渣中细粉含量较高,资源化利用过程中直接制成再生细骨料会导致工程材料性质较差,传统水洗处理工艺会导致水资源浪费、能耗大、灰渣利用率低,且灰渣再生骨料强度低。采用破碎-筛分-造粒的工艺流程,将灰渣制成灰渣再生细骨料(R...
垃圾焚烧灰渣中细粉含量较高,资源化利用过程中直接制成再生细骨料会导致工程材料性质较差,传统水洗处理工艺会导致水资源浪费、能耗大、灰渣利用率低,且灰渣再生骨料强度低。采用破碎-筛分-造粒的工艺流程,将灰渣制成灰渣再生细骨料(RFA)与灰渣人造粗骨料(ACA)以实现全量资源化利用;首先研究了水泥掺量、有效水胶比、RFA代砂率等对再生细骨料砂浆工程特性的影响;然后采用水泥、硅灰、高炉矿渣固化灰渣细粉制成ACA并利用其强化砂浆,分析了ACA对砂浆的强化机制。结果表明,硅灰的掺入能够有效提高RFA砂浆强度,随着RFA代砂率的提高,砂浆强度显著降低,流动性变差,保水率提高;硅灰与高炉矿渣均能使ACA颗粒强度提高,加入ACA的强化砂浆与仅以RFA为骨料的砂浆相比,强度明显提高。ACA的加入使砂浆内部形成完整的荷载传递骨架,使轴向压力能够更均匀的在内部传递,从而提高抗压强度。由于ACA更高的颗粒强度以及其与水泥浆形成可靠的有效桥接区域,强化砂浆抗折强度得到显著提高。因此,将破碎筛分的干法处理与湿法冷黏造粒技术相结合,在有效提高了灰渣再生骨料砂浆力学特性的同时,实现了垃圾焚烧灰渣的全量资源化利用,为垃圾焚烧灰渣再生骨料的工程应用提供了切实可行的技术路径。
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关键词
垃圾焚烧灰渣
全量资源化利用
再生细骨料
人造骨料
再生骨料砂浆
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职称材料
纳米改性地聚合物隔离墙材料基本工程特性及冻融循环耐久性研究
2
作者
刘文林
鄂天龙
+4 位作者
冯杨州
牛松荧
张子堂
孙熠
陈宏信
《岩土力学》
北大核心
2025年第7期2039-2048,2134,共11页
纳米材料改性能够显著提升工程材料的力学特性与腐蚀环境下的强度耐久性,但纳米改性对地聚合物隔离墙材料基本特性以及冻融循环作用下耐久性的影响尚不明确。采用纳米二氧化硅(nano silica,简称NS)以及氧化石墨烯(graphene oxide,简称GO...
纳米材料改性能够显著提升工程材料的力学特性与腐蚀环境下的强度耐久性,但纳米改性对地聚合物隔离墙材料基本特性以及冻融循环作用下耐久性的影响尚不明确。采用纳米二氧化硅(nano silica,简称NS)以及氧化石墨烯(graphene oxide,简称GO)两种纳米材料对粉煤灰基地聚合物进行改性,系统测试了材料的坍落度、水化热、渗透系数以及抗压强度,分析了纳米材料种类及掺量对隔离墙材料基本特性的影响规律;通过冻融循环试验研究了纳米改性对地聚合物隔离墙材料耐久性的影响。结合傅里叶变换红外光谱分析、扫描电子显微镜测试以及压汞试验,揭示了纳米材料的改性机制。研究结果表明,纳米材料掺入会使渗透系数相比未改性前增大,随着NS掺量的提高,纳米颗粒填充材料孔隙使渗透系数降低,而GO掺量的增加会加速地聚合反应从而降低材料渗透系数。NS通过微集料效应细化孔隙结构以及纳米核效应诱导二次水化产物填充裂缝,减缓冻融循环对材料的破坏速度,提升了材料的冻融循环抗渗耐久性。GO的加入导致冻融循环过程中GO纳米片以及与其桥联的地聚合凝胶同时发生剥落,形成区域性破坏,对材料结构影响显著,降低了冻融循环抗渗耐久性。
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关键词
隔离墙
地聚合物
纳米材料
渗透系数
冻融循环
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职称材料
题名
垃圾焚烧灰渣再生骨料全量资源化利用研究
1
作者
鄂天龙
张子堂
冯杨州
刘文林
段先林
牛松荧
机构
国网甘肃电力公司电网建设事业部
同济大学土木工程学院地下建筑与工程系
出处
《混凝土》
北大核心
2025年第5期133-140,共8页
基金
国家重点研发计划项目(2023YFC3707904,2022CSJGG1202)
国家自然科学基金面上项目(42277148,42477183)。
文摘
垃圾焚烧灰渣中细粉含量较高,资源化利用过程中直接制成再生细骨料会导致工程材料性质较差,传统水洗处理工艺会导致水资源浪费、能耗大、灰渣利用率低,且灰渣再生骨料强度低。采用破碎-筛分-造粒的工艺流程,将灰渣制成灰渣再生细骨料(RFA)与灰渣人造粗骨料(ACA)以实现全量资源化利用;首先研究了水泥掺量、有效水胶比、RFA代砂率等对再生细骨料砂浆工程特性的影响;然后采用水泥、硅灰、高炉矿渣固化灰渣细粉制成ACA并利用其强化砂浆,分析了ACA对砂浆的强化机制。结果表明,硅灰的掺入能够有效提高RFA砂浆强度,随着RFA代砂率的提高,砂浆强度显著降低,流动性变差,保水率提高;硅灰与高炉矿渣均能使ACA颗粒强度提高,加入ACA的强化砂浆与仅以RFA为骨料的砂浆相比,强度明显提高。ACA的加入使砂浆内部形成完整的荷载传递骨架,使轴向压力能够更均匀的在内部传递,从而提高抗压强度。由于ACA更高的颗粒强度以及其与水泥浆形成可靠的有效桥接区域,强化砂浆抗折强度得到显著提高。因此,将破碎筛分的干法处理与湿法冷黏造粒技术相结合,在有效提高了灰渣再生骨料砂浆力学特性的同时,实现了垃圾焚烧灰渣的全量资源化利用,为垃圾焚烧灰渣再生骨料的工程应用提供了切实可行的技术路径。
关键词
垃圾焚烧灰渣
全量资源化利用
再生细骨料
人造骨料
再生骨料砂浆
Keywords
municipal solid waste incineration ash
full resource utilization
recycled fine aggregate
artificial coarse aggregate
recycled aggregate mortar
分类号
TU528.041 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
纳米改性地聚合物隔离墙材料基本工程特性及冻融循环耐久性研究
2
作者
刘文林
鄂天龙
冯杨州
牛松荧
张子堂
孙熠
陈宏信
机构
国网
甘肃
省
电力
公司
电网
建设
事业
部
同济大学地下建筑与工程系
同济大学岩土及地下工程教育
部
重点实验室
出处
《岩土力学》
北大核心
2025年第7期2039-2048,2134,共11页
基金
国家重点研发计划项目(No.2023YFC3707900,No.2022CSJGG1202)
国家自然科学基金面上项目(No.42277148,No.42477183)。
文摘
纳米材料改性能够显著提升工程材料的力学特性与腐蚀环境下的强度耐久性,但纳米改性对地聚合物隔离墙材料基本特性以及冻融循环作用下耐久性的影响尚不明确。采用纳米二氧化硅(nano silica,简称NS)以及氧化石墨烯(graphene oxide,简称GO)两种纳米材料对粉煤灰基地聚合物进行改性,系统测试了材料的坍落度、水化热、渗透系数以及抗压强度,分析了纳米材料种类及掺量对隔离墙材料基本特性的影响规律;通过冻融循环试验研究了纳米改性对地聚合物隔离墙材料耐久性的影响。结合傅里叶变换红外光谱分析、扫描电子显微镜测试以及压汞试验,揭示了纳米材料的改性机制。研究结果表明,纳米材料掺入会使渗透系数相比未改性前增大,随着NS掺量的提高,纳米颗粒填充材料孔隙使渗透系数降低,而GO掺量的增加会加速地聚合反应从而降低材料渗透系数。NS通过微集料效应细化孔隙结构以及纳米核效应诱导二次水化产物填充裂缝,减缓冻融循环对材料的破坏速度,提升了材料的冻融循环抗渗耐久性。GO的加入导致冻融循环过程中GO纳米片以及与其桥联的地聚合凝胶同时发生剥落,形成区域性破坏,对材料结构影响显著,降低了冻融循环抗渗耐久性。
关键词
隔离墙
地聚合物
纳米材料
渗透系数
冻融循环
Keywords
cutoff wall
geopolymer
nanomaterial
hydraulic conductivity
freeze-thaw cycles
分类号
TU449 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
垃圾焚烧灰渣再生骨料全量资源化利用研究
鄂天龙
张子堂
冯杨州
刘文林
段先林
牛松荧
《混凝土》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
纳米改性地聚合物隔离墙材料基本工程特性及冻融循环耐久性研究
刘文林
鄂天龙
冯杨州
牛松荧
张子堂
孙熠
陈宏信
《岩土力学》
北大核心
2025
0
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职称材料
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