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Recycling of high quantities of wastepaper sludge ash for production of blended cements and alternative materials
Environmental Technology & Innovation ( IF 6.7 ) Pub Date : 2021-04-01 , DOI: 10.1016/j.eti.2021.101524
H. Zmamou , N. Leblanc , D. Levacher , J. Kubiak

Among low cost and widely available raw materials, wastepaper sludge ash is of key interest as potential construction material. These materials come from the paper recycling industry. In present study, wastepaper sludge ash (WSA) retrieved from UPM Chapelle Darblay Company located in the south of Rouen, France, were subjected to preliminary physicochemical characterization by X-ray fluorescence, laser granulometry and scanning electron microscope (SEM) imagery for particles morphology. Afterwards, the WSA considered as mineral addition was blended with cement, lime, and calcined kaolin for the highest possible dosages in WSA. The effects of reactivity were evaluated by means of mechanical strength measurements. Cylindrical samples were prepared with WSA mixtures and air-cured for 7, 14 and 28 days at ambient room temperature. WSA content ranged from 30%–95%. The samples obtained were subjected to unconfined compressive strength to verify the occurrence of reactivity and resistance. The results indicated that the strength increased along the curing time for all mixtures except for the reference sample in which 100% of WSA was used. The lime addition does not impact the unconfined compressive strength. As main results, on one hand, WSA and cement based mixtures with a weight ratio of 95/5 develop 2 MPa compressive strength and more during the curing time which suit for construction materials. On the other hand, with only 5% of calcined kaolin, a value of 9 MPa was attained after 28 days indicating that mixtures with calcined kaolin can be effectively used for building materials such as bricks or blocks.



中文翻译:

回收大量废纸污泥灰以生产混合水泥和替代材料

在低成本和广泛可用的原材料中,废纸污泥灰作为潜在的建筑材料受到了广泛的关注。这些材料来自纸张回收行业。在本研究中,从位于法国鲁昂南部的芬欧汇川Chapelle Darblay公司回收的废纸污泥灰(WSA)通过X射线荧光,激光粒度分析和扫描电子显微镜(SEM)图像进行了初步物理化学表征,以观察颗粒形态。之后,将WSA视为矿物质添加物,将其与水泥,石灰和煅烧高岭土混合,以获得WSA中最高的剂量。反应性的影响通过机械强度测量来评估。使用WSA混合物制备圆柱形样品,并在室温下空气固化7天,14天和28天。WSA含量范围为30%–95%。对获得的样品施加无限制的抗压强度,以验证反应性和抗性的发生。结果表明,除了使用100%WSA的参考样品外,所有混合物的强度均随固化时间的增加而增加。石灰的添加不会影响无限的抗压强度。作为主要结果,一方面,重量比为95/5的WSA和水泥基混合物在固化期间具有2 MPa的抗压强度,甚至更高,非常适合建筑材料。另一方面,仅煅烧高岭土的5%,在28天后达到9MPa的值,这表明与煅烧高岭土的混合物可以有效地用于建筑材料,例如砖或砌块。对获得的样品施加无限制的抗压强度,以验证反应性和抗性的发生。结果表明,除了使用100%WSA的参考样品外,所有混合物的强度均随固化时间的增加而增加。石灰的添加不会影响无限的抗压强度。作为主要结果,一方面,重量比为95/5的WSA和水泥基混合物在固化期间具有2 MPa的抗压强度,甚至更高,非常适合建筑材料。另一方面,仅煅烧高岭土的5%,在28天后达到9MPa的值,这表明与煅烧高岭土的混合物可以有效地用于建筑材料,例如砖或砌块。对获得的样品施加无限制的抗压强度,以验证反应性和抗性的发生。结果表明,除了使用100%WSA的参考样品外,所有混合物的强度均随固化时间的增加而增加。石灰的添加不会影响无限的抗压强度。作为主要结果,一方面,重量比为95/5的WSA和水泥基混合物在固化期间具有2 MPa的抗压强度,甚至更高,非常适合建筑材料。另一方面,仅使用5%的煅烧高岭土,在28天后达到9MPa的值,这表明与煅烧高岭土的混合物可以有效地用于建筑材料,例如砖或砌块。结果表明,除了使用100%WSA的参考样品外,所有混合物的强度均随固化时间的增加而增加。石灰的添加不会影响无限的抗压强度。作为主要结果,一方面,重量比为95/5的WSA和水泥基混合物在固化期间具有2 MPa的抗压强度,甚至更高,非常适合建筑材料。另一方面,仅使用5%的煅烧高岭土,在28天后达到9MPa的值,这表明与煅烧高岭土的混合物可以有效地用于建筑材料,例如砖或砌块。结果表明,除了使用100%WSA的参考样品外,所有混合物的强度均随固化时间的增加而增加。石灰的添加不会影响无限的抗压强度。作为主要结果,一方面,重量比为95/5的WSA和水泥基混合物在固化期间具有2 MPa的抗压强度,甚至更高,非常适合建筑材料。另一方面,仅煅烧高岭土的5%,在28天后达到9MPa的值,这表明与煅烧高岭土的混合物可以有效地用于建筑材料,例如砖或砌块。重量比为95/5的WSA和水泥基混合物在固化期间具有2 MPa的抗压强度,甚至更高,适用于建筑材料。另一方面,仅煅烧高岭土的5%,在28天后达到9MPa的值,这表明与煅烧高岭土的混合物可以有效地用于建筑材料,例如砖或砌块。重量比为95/5的WSA和水泥基混合物在固化期间具有2 MPa的抗压强度,甚至更高,适用于建筑材料。另一方面,仅煅烧高岭土的5%,在28天后达到9MPa的值,这表明与煅烧高岭土的混合物可以有效地用于建筑材料,例如砖或砌块。

更新日期:2021-04-29
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