疏浚淤泥在膠凝材料中資源利用技術
成果概況
成果類別: | 應用技術 | 體現形式: | 新材料 | 課題來源: | 地方計劃 |
起止時間: | 2013.03 至2014.12 | 研究形式: | 獨立研究 | 所處階段: | 中期階段 |
成果屬性: | 原始性創新 |
成果簡介
本項目為鄭州市科技計劃項目(項目編號131PPTGG410-14)。
疏浚淤泥是河流湖泊經過疏浚處理后產生的固化沉淀物,我國河流湖泊眾多,因而產生的疏浚淤泥的數量十分驚人。淤泥的堆積占用大量土地,污染環境。因此,解決疏浚淤泥在無機膠凝材料中的資源利用的問題,可以降低對水泥的需求,減少污染物排放,為人們帶來巨大的經濟效益、社會效益和環境效益。
本項目技術原理為:疏浚淤泥中的黏土礦物在600~800℃下煅燒會產生結構變化,呈無定形結構狀態,從而具有火山灰活性;活化淤泥用作礦物摻合料,具有顯著的火山灰效應和微集料效應;活化淤泥與礦渣在堿激發劑的作用下,發生溶解-單體重構-縮聚反應,生成具有三維網絡狀結構的地聚合物。
本項目主要性能指標:
(1)疏浚淤泥在600~800℃下煅燒,具有火山灰活性。經正交試驗優化的活化淤泥的活性指數為91.8%;
(2)活化淤泥作為礦物摻合料具有顯著的火山灰效應和微集料效應,在取代10%~40%水泥時,水泥膠砂強度可達40MPa以上;
(3)使用NaOH和水玻璃作為激發劑,把活性淤泥與礦渣堿激發制備地聚合物。制備的地聚合物的抗壓強度在35MPa以上,力學性能良好。
(4)地聚合物中的重金屬較為穩定,浸出量非常小,銅、鉛、鎘的浸出百分率僅為0.0098%、0、0.0133%。
本項目主要技術創新點:
(1)通過對疏浚淤泥在設定溫度下煅燒,制得了活性良好的活化淤泥;作為礦物摻合料,當取代40%以內的硅酸鹽水泥時,試塊抗壓強度得到顯著提高。
(2)使用NaOH和水玻璃作為激發劑,制備了淤泥活性礦渣地聚合物,達到了取代硅酸鹽水泥的作用。
(3)通過浸出毒性鑒別試驗研究了地聚合物中淤泥帶入的重金屬穩定性,結果表明地聚合物中的重金屬較為穩定,浸出量微小,符合相關指標要求。
本項目技術處于國內領先水平,經鄭州久安結構加固工程有限公司和河南交院公路工程技術有限公司實踐應用,產生了顯著的經濟效益。
應用前景
主要應用行業: | 水利、環境和公共設施管理業 | 知識產權形式: | 專利 |
應用狀態: | 小批量或小范圍應用 | 擬轉化方式: |
單位概況
完成單位: | 華北水利水電大學 | ||
單位地址: | 河南省鄭州市北環路36號 | ||
單位電話: | 0371-69127201 |
聯系方式
聯系人: | 馮文宏 | 聯系人電話: | 13333815805 | 聯系人Email: | klli73@163.com |
微信公眾號
服務熱線