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粉煤灰基地质聚合物商业化应用案例介绍

2017年05月22日 12:00点击数量:1271次


一、地质聚合物

地质聚合物(Geopolymer)是由法国科学家Davidovits于1978年开发的一种的新型绿色胶凝材料,原意指由地球化学作用或人工模仿地质聚合作用而形成的铝硅酸盐矿物聚合物,随着地质聚合物研究的深入和发展,现在则包括了所有采用天然矿物或具有水硬活性的固体废弃物以硅氧四面体与铝氧四面体聚合而成的具有非晶态和准晶态特征的三维网络胶凝体,在化学成分上类似于沸石。

近年来地质聚合物的研究已在世界范围内引起了国内外许多科研院所和企业的广泛重视,已取得了一定的成果,国际上已出现了许多商业地聚物产品,例如美国的PYRAMENT牌水泥、德国TROLIT牌粘结剂和法国GEOPOLYCERAM牌陶瓷等。在美国,地质聚合物复合材料制备的防火纤维层压板已被介绍用于飞行器内仓和货柜材料,经评估认为,该材料在飞机中应用可以达到一流的防火标准。

二、粉煤灰基地质聚合物

我国粉煤灰排放量巨大,年排放量将近6亿吨。地质聚合物被广泛认为是未来粉煤灰综合利用的重要方向。清华大学、南京工业大学、湖南大学、中国矿业大学、中国建筑材料科学研究总院等一系列高校和科研机构已经针对地质聚合物技术展开了大量研究,但目前,粉煤灰基地质聚合物在我国还没有得到较好的商业化应用。

在国外,粉煤灰基地质聚合物混凝土已经成功应用于商业工程中。澳大利亚布里斯班的Wellcamp机场就是粉煤灰基地质聚合物的重要应用案例。

布里斯班Wellcamp机场位于澳大利亚昆士兰州的图文巴市,提供常规客运服务、包机航班、空运服务等,是澳大利亚第一个私人投资和建设的公共机场。该机场为方便747大型喷气式飞机进出该地区而设计,跑道2.87公里长,45米宽,已于2014年11月正式投入使用。

Wellcamp机场最大的特点是地质聚合物技术的应用。其机场跑道和建筑物均使用的是以粉煤灰为主要原料的地质聚合物混凝土(EFC,Earth Friendly Concrete,瓦格纳公司地球友好混凝土)。该机场由瓦格纳公司(Wagners)完成现场除钻头和爆破外的所有工程,包括在现场建立混凝土搅拌站,为跑道、滑行道、停机坪等现场建筑提供地质聚合物混凝土。机场飞机转弯区域的所有重型路面以及项目的一系列其他工程均应用的是地质聚合物混凝土,总使用量超过3万立方米,减少了超过6600吨的碳排放。

地聚物混凝土可以以类似于普通混凝土的方式生产和处理,具有良好的抗酸性、抗腐蚀性、非常低的收缩率和反应热。生产过程中完全不使用波特兰水泥,取而代之的是以粉煤灰和矿渣为原料,可满足工业实践生产的性能要求。

为了推动粉煤灰基地质聚合物技术在我国的商业化应用,促进我国粉煤灰的大宗量资源化利用,在即将于7月21-24日在包头召开的2017亚洲工业固废处理与利用技术国际大会上,大会主办方特邀请粉煤灰地质聚合物混凝土应用单位——澳大利亚瓦格纳(Wagners公司)及国内外相关研究机构与广大参会企业交流对接。欢迎感兴趣的企业积极参会交流,如需在会议期间进行对接洽谈,请提前与主办方联系。