在最近发表的《开放式杂志》上发表的文章中欧洲杯足球竞彩,研究人员讨论了基于海洋环境中铜尾矿的绿色地球聚合物的凝胶演化。
学习:在海洋相关环境中,基于铜尾的绿色地球聚合物的凝胶演化。图片来源:AYA Images/Shutterstock.com
背景
具有三维(3D)微结构的无定形物质称为地质聚合物。尽管地球聚合物的其他特定应用也很有趣,例如将废物材料合成为海洋混凝土地聚合物,但这些材料主要研究在绿色混凝土材料中用于更换普通波特兰水泥(OPC)材料的应用。欧洲杯足球竞彩。
海洋混凝土比常规混凝土更容易受到物理压力和化学腐蚀的损害。由于其在海洋环境中具有更大的机械性能和比OPC混凝土更高的电阻,因此地球聚合物引起了极大的关注。
CT和BFS的XRD模式。图片来源:Li,J等,材料欧洲杯足球竞彩
先前的研究表明,铝硅酸盐矿物质和工业废物粉煤灰和炉渣可能会显着提高地质聚合物的抗压和冷冻耐药性,在这两种测试中,炉渣的表现都优于粉煤灰。但是,大量的尾矿和炉渣可能对生态系统产生负面影响。
因此,迫切需要重新处理尾矿和炉渣,以减少其负面后果。其地质聚合的机制以及在不同的暴露环境(尤其是自然海洋环境)下的微观结构的变化一直是最近研究的主题。为了创建增强的海洋混凝土,检查地质聚合物在各种自然环境下的凝胶演化和微观结构变化很有用。
关于研究
在这项研究中,作者研究了由铜尾矿制成的绿色地球聚合物,它们在各种条件下以凝胶的形式进化为凝胶,包括空气,去离子水,冻融周期,海水和碳化。抗压强度测试,核磁共振,X射线衍射,扫描电子显微镜和傅立叶转换红外光谱法被用于分析材料的机械特性和显微结构。欧洲杯足球竞彩
该团队通过使用铜尾矿(CT)和爆炸炉炉灶(BFS)创建地球聚合物。采取了努力,研究将基于矿业的地球聚合物用作海洋混凝土的地质聚合过程和生存能力。
研究人员研究了不同海洋相关环境中基于矿山的地质聚合物混凝土的机械性能和微观结构的演变,并使用两种固体废物BFS和CT制备了绿色海洋地球聚合物混凝土,通过地球聚合反应技术。
用60%BF制备的地球聚合物的XRD模式,该模式经过不同的暴露28天。图片来源:Li,J等,材料欧洲杯足球竞彩
观察
当BFS含量为60%时,抗冻融效应优于具有不同BFS含量的三个样品中的效果。与7天的冻结周期相反,这14天的地球聚合物发展了边缘剥离和裂缝。另一方面,所有块崩溃了,地球聚合物在治愈21天后揭示了未固结的基质。在经受碳酸环境的地质聚合物中,Q4(1AL),Q4(2al)和Q4(0al)消失了,而Q0和Q1的比例增加。
硅酸盐单体中的Si位点,即Q0和硅酸盐调光器(例如Q1),分别为20.11%,35.45%和9.54%,用于暴露于去离子水,空气和海水的地球聚合物。
C-(A)-S-H和N-A-S-H凝胶中的SI位点分别为64.55%,79.89%和90.46%。自由水中OH和H-OH键的拉伸振动,与吸附的H相对应2o在地球聚合物中,在3440 cm处负责吸收最大值-1和1650厘米-1, 分别。CO中O-C-O键的不对称拉伸32-由于地球聚合物的固化和暴露过程中碳酸化而发生的组归因于1420 cm处的吸收峰-1。
相比之下,发现暴露于碳化环境可削弱凝胶的演化并降低氧化钠氧化钠水合物(N-A-S-H)凝胶结构的交联度,从而导致抗压强度降低。
去离子水和天然海水暴露促进了地球聚合物的演化程度,并提高了其抗压强度。地质聚合物中的结晶带来的扩张产生了暴露于冻融周期的地质聚合物中最严重的损害。这些发现对于理解在各种海洋条件下如何形成凝胶的过程至关重要,并且可以鼓励研究绿色混凝土。
用60%BFS制备的地球聚合物的SEM图像受到不同暴露的影响。图片来源:Li,J等,材料欧洲杯足球竞彩
结论
总之,这项研究检查了基于海洋环境中CT的地质聚合物的凝胶开发。人们发现,去离子的水和自然海水的暴露都改善了地质聚合物的发展,海水表现出更强的促销影响。由于凝胶的形成增加,地质聚合物的抗压强度增强了。N-A-S-H凝胶纳米结构的交联水平由于碳化环境暴露而下降,削弱了凝胶的演化并降低了抗压强度。
由于地质聚合物内的结晶带来的膨胀,经受冻融周期的地质聚合物显示出最严重的降解。另一方面,地质聚合物混凝土在与海洋相关的位置表现出非凡的品质。
作者提到,这项研究提供了将固体废物从普通处置和消费中转化为固体废物的机会,将砖的低价值制造成高价值的实用程序,以及在沿海突破性造成的地质聚合物混凝土和其他建筑中的实际应用。
来源
Li,J.,Yang,L.,Rao,F。等。在海洋相关环境中,基于铜尾的绿色地球聚合物的凝胶演化。欧洲杯足球竞彩材料15(13)4599(2022)。https://www.mdpi.com/1996-1944/15/13/4599
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