当前位置: X-MOL 学术J. Clean. Prod. › 论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Feasibility study on using incineration fly ash from municipal solid waste to develop high ductile alkali-activated composites
Journal of Cleaner Production ( IF 11.1 ) Pub Date : 2020-01-21 , DOI: 10.1016/j.jclepro.2020.120168
Lili Kan , Ruoxin Shi , Yujing Zhao , Xinzhi Duan , Min Wu

Incineration fly ash (IFA) is a by-product generated along the incineration process of municipal solid waste, which can pose great danger to human health and environment if not properly addressed. With the intention to use IFA in a cleaner and more sustainable manner, the current work focuses on exploring the possibility of utilizing IFA for civil engineering applications. The idea is to prepare high ductile engineering materials using IFA, i.e. alkali-activated fiber reinforced composites or IFA-AAFRCs. The results showed that excellent mechanical properties can be obtained with the IFA replacement ratio even up to 40%. The maximum tensile strength, tensile strain capacity and compressive strength at 28 days can reach 2.78 MPa, 5.19% and 73.78 MPa, respectively. The meso-scale studies, including three-point bending test, single-crack tensile test and single fiber pullout test, revealed that the IFA replacement (10% and 40% IFA) can improve the micromechanical properties which are responsible for high ductility. Microstructural analyses using SEM and EDS demonstrated that the IFA replacement is beneficial in generating more amorphous gel products, leading to a dense and compacted microstructure. In addition, a preliminary study was conducted to evaluate the leaching behavior of heavy metals from the composites. The results showed that the prepared composites are rather effective in immobilizing toxic heavy metals. Based on all the obtained results, it can be concluded that the composites are promising for civil engineering applications, especially for cases where high ductility is demanded.



中文翻译:

利用城市生活垃圾焚烧粉煤灰开发高韧性碱活化复合材料的可行性研究

焚烧粉煤灰(IFA)是在城市固体废物焚化过程中产生的副产品,如果处理不当,可能对人类健康和环境造成极大威胁。为了以更清洁,更可持续的方式使用IFA,当前的工作重点是探索将IFA用于土木工程应用的可能性。该想法是使用IFA(即碱活化纤维增强复合材料或IFA-AAFRCs)制备高延展性工程材料。结果表明,IFA置换率高达40%时也可以获得优异的机械性能。28天的最大抗拉强度,拉伸应变能力和抗压强度分别可以达到2.78 MPa,5.19%和73.78 MPa。中尺度研究,包括三点弯曲测试,单裂纹拉伸试验和单纤维拉拔试验表明,IFA替代(IFA分别为10%和40%)可以改善微机械性能,从而具有较高的延展性。使用SEM和EDS进行的微结构分析表明,替换IFA有利于生成更多的无定形凝胶产品,从而导致致密致密的微结构。另外,进行了初步研究以评估复合物中重金属的浸出行为。结果表明,所制备的复合材料在固定有毒重金属方面相当有效。基于所有获得的结果,可以得出结论,该复合材料在土木工程应用中是有希望的,特别是在要求高延展性的情况下。揭示了IFA替代(IFA的10%和40%)可以改善导致高延展性的微机械性能。使用SEM和EDS进行的微结构分析表明,IFA替代有利于生成更多的无定形凝胶产品,从而导致致密致密的微结构。另外,进行了初步研究以评估复合物中重金属的浸出行为。结果表明,所制备的复合材料在固定有毒重金属方面相当有效。基于所有获得的结果,可以得出结论,该复合材料在土木工程应用中是有希望的,特别是在要求高延展性的情况下。揭示了IFA替代(IFA的10%和40%)可以改善导致高延展性的微机械性能。使用SEM和EDS进行的微结构分析表明,替换IFA有利于生成更多的无定形凝胶产品,从而导致致密致密的微结构。另外,进行了初步研究以评估复合物中重金属的浸出行为。结果表明,所制备的复合材料在固定有毒重金属方面相当有效。基于所有获得的结果,可以得出结论,该复合材料在土木工程应用中是有希望的,特别是在要求高延展性的情况下。使用SEM和EDS进行的微结构分析表明,替换IFA有利于生成更多的无定形凝胶产品,从而导致致密致密的微结构。另外,进行了初步研究以评估复合物中重金属的浸出行为。结果表明,所制备的复合材料在固定有毒重金属方面相当有效。基于所有获得的结果,可以得出结论,该复合材料在土木工程应用中是有希望的,特别是在要求高延展性的情况下。使用SEM和EDS进行的微结构分析表明,替换IFA有利于生成更多的无定形凝胶产品,从而导致致密致密的微结构。另外,进行了初步研究以评估复合物中重金属的浸出行为。结果表明,所制备的复合材料在固定有毒重金属方面相当有效。基于所有获得的结果,可以得出结论,该复合材料在土木工程应用中是有希望的,特别是在要求高延展性的情况下。结果表明,所制备的复合材料在固定有毒重金属方面相当有效。基于所有获得的结果,可以得出结论,该复合材料在土木工程应用中是有希望的,特别是在要求高延展性的情况下。结果表明,所制备的复合材料在固定有毒重金属方面相当有效。基于所有获得的结果,可以得出结论,该复合材料在土木工程应用中是有希望的,特别是在要求高延展性的情况下。

更新日期:2020-01-21
down
wechat
bug