粉煤灰混凝土是如何运作的吗

在美国,超过50%的电来自燃煤电厂,煤炭是磨成细粉,放在一个锅炉,燃烧在非常高的温度。锅炉的热量产生蒸汽,用于旋转的涡轮机发电。煤炭的燃烧是一个非常脏的过程,但现代燃煤电厂污染控制设备,防止所有的颗粒物离开烟囱。当设备清洗,剩下煤灰[来源:政府高级官员]。

因为煤炭电力广泛使用,粉煤灰是地球上最丰富的工业副产品之一。所以把它的存储池,只是等待泄漏,这对公司来说是有意义的,好好利用它建筑材料。不仅使用粉煤灰在混凝土防止这些重金属释放到环境中,它还可以防止水泥制造商矿业新原材料。

如您所料,粉煤灰是一种有毒的化学物质,它包含相同的重金属存在于煤炭,只有在较高的浓度。粉煤灰通常包含等重金属砷、铅和硒已知的导致癌症和其他健康问题。由于已知风险,环保主义者长期以来为粉煤灰归类为危险品,但他们从能源产业面临强烈反对,现在建筑行业。

因为它包含重金属、存储和安全处置粉煤灰电力公司提出了一个重大的挑战。它通常与水混合并存储在灰浆池,可以接触到风暴,导致泄漏。目前有大约600个煤灰网站在全国35个州,近年来,许多人经历了泄漏[来源:商人]。美国历史上最大的粉煤灰泄漏发生在2008年在金斯敦化石植物,田纳西州诺克斯维尔以西约40英里。那里,大约十亿加仑的粉煤灰污泥和水被释放到周围的土地和水域的环境灾难[来源:生活在地球上]。

存储和处理问题的一种可能的解决方案,可以帮助防止泄漏在田纳西州的是使用粉煤灰作为一种建筑材料。在使用时混凝土粉煤灰通常被认为是相当安全的。尽管它经常包含已知的致癌物质,有害影响被认为是中和当粉煤灰混凝土混合。

好的,让我们把我们的实验室外套上一分钟,得到的化学粉煤灰是如何工作的,是什么让它很特别。我们一直说,粉煤灰硅酸盐水泥是一个很好的替代品,但波特兰水泥究竟是什么?有趣的你应该问。这只是最常见的一种水泥在使用世界各地的大多数类型的混凝土的主要成分。石灰和硅组成的大部分硅酸盐水泥,它还包括铝和铁。大多数类型的波特兰水泥含有石灰岩、粉笔、贝壳、和各种粘土、页岩和沙子。生产硅酸盐水泥是一个能源和资源密集型的过程,这就是为什么它是有道理的寻找一个好的替代[来源:波特兰水泥协会]。

为粉煤灰地质聚合物混凝土的技术名称或任何其他类型的混凝土制成合成铝硅酸盐材料(材料与铝、硅和氧)。当添加粉煤灰水泥混合物,不仅仅是填料,它实际上与其他化合物反应在波特兰水泥和成为矩阵。富含氧化铝和硅酸盐,导致它与碱反应的解决方案产生有约束力的铝硅酸盐凝胶。最终的产品是一个很好的替代传统的普通硅酸盐水泥(来源:范Riessen]。

今天,混凝土混合中,高达25%的水泥粉煤灰取代是常见的,和一些具体的制造商正在取代多达50%。但更高的飞灰浓度需要增加测试,因为结果可能有所不同。

从施工的角度来看,对粉煤灰混凝土最重要的是它的性能,也不会让人失望。添加粉煤灰混合有能力改善混凝土,因为改变混凝土的成分可以增加强度和耐久性。由此产生的多孔材料是低于典型的硅酸盐水泥,它更耐腐蚀和过早恶化[来源:Ideker]。除了更耐用比普通硅酸盐水泥粉煤灰混凝土更酸和防火,它展示了更高的抗压和抗拉强度(拉伸)。

在许多方面,粉煤灰混凝土是终极悖论。粉煤灰来自其中的一个空气污染的最大来源和二氧化碳的排放在地球上,但它被认为是一个绿色的材料。这笔交易是什么?粉煤灰的主要原因被认为是环保当用于建筑,因为它是一个可回收的材料。如果电力公司要烧煤和生产粉煤灰不管怎样,好好利用它是有意义的,特别是如果它可以节省金钱和能源建设领域。

从头开始做水泥是一个能源密集型的过程。保守估计,混凝土生产贡献5至8%的全球温室气体排放,但它可能会更高。我们目前每年生产超过26亿吨的硅酸盐水泥,而且这个数字数据增加随着人口攀升,除非一些环保的选择出现来取代它。

这就是粉煤灰混凝土。粉煤灰混凝土有能力同时遏制全球碳排放在开发更好、更持久的基础设施,不会经常需要重建。事实上,一项研究甚至指出,粉煤灰砖还能够存储环境中的二氧化碳,添加另一个绿色效益[来源:刘]。

美国绿色建筑委员会似乎都同意对粉煤灰的绿色信誉;所有有关绿色建筑的卓越的仲裁者的问题,在能源和环境设计(LEED),用粉煤灰混凝土代替至少40%的普通硅酸盐水泥(来源:波特兰水泥协会]。生命周期评估,分析每个阶段的生产从摇篮到坟墓,表明取代普通硅酸盐水泥与粉煤灰混凝土可以减少碳排放量高达90%。这很大程度上是因为粉煤灰是一种可回收的材料,并更换新的硅酸盐水泥与粉煤灰可以防止不必要的二氧化碳排放量,因为它更耐用不需要经常撕毁并取代[来源:索尔顿海]。

当然,粉煤灰也不是没有争议。因为粉煤灰是煤炭的副产品,这本身就是充满重金属和毒素可能是危险的,担心已提高了建筑由粉煤灰混凝土可能是有害的。

粉煤灰的最大挑战是在2008年,大量的粉煤灰泄漏后在金斯敦化石植物在田纳西州(见边栏)。然后,几周后,还有另外一个较小的粉煤灰泄漏在阿拉巴马州,粉煤灰的新闻。这些泄漏和由此产生的清理和新闻报道把粉煤灰环境保护署(EPA)雷达和促使环保人士呼吁更严格的规定。自那以来,美国环保署一直在权衡是否要分类粉煤灰作为危险废物,尽管该机构表示,这种分类不会影响粉煤灰用于制造混凝土,从建筑行业观察家一直怀疑[来源:Purdy]。

但它真的生活在一个安全的建筑物,由煤炭?粉煤灰的安全混凝土被热烈讨论。虽然地质聚合物混凝土已被证明浸出危险的元素,如砷、铬和硒,至少有一项研究表明,补充钙能够帮助减少重金属的可滤去[来源:撒努斯]。然而,许多问题仍会发生什么飞灰中的重金属和其他物质一旦具体分解和处理[来源:帖子]。

混凝土行业担心甚至混合法,将只存储粉煤灰作为一种有害物质仍然会玷污粉煤灰混凝土,将其放置在一个相似的水平石棉或含铅油漆。在具体的应用中,即使是安全危险分类为粉煤灰可能使建筑企业更容易受到诉讼。

我写过不少关于绿色建筑和建筑多年来,但我承认当我看到屏幕上的单词“粉煤灰”当我接到这个任务,我画了一片空白。我想知道这个东西会发生什么。现在,为粉煤灰混凝土似乎是一个完美的使用,但是在最好的情况下,我们将继续自己摆脱对煤炭的粉煤灰处理不一样的问题。

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