皇家墨爾本理工大學(xué)的研究人員開發(fā)出一種新型"綠色混凝土"，這種混凝土所含的回收煤灰量是現(xiàn)有低碳混凝土的兩倍，所需的水泥量減半，使用壽命甚至比普通波特蘭水泥混凝土更長。
Chamila Gunasekara 博士手持低碳混凝土樣品邁克爾-昆，皇家墨爾本理工大學(xué)
燃煤發(fā)電站周圍存在大量的煤灰。事實(shí)上，這樣說可能有些輕描淡寫--在全球范圍內(nèi)，發(fā)電站每年產(chǎn)生約 12 億噸煤灰，而在澳大利亞，煤灰占所有廢棄物的近 20%。這是一個(gè)驚人的數(shù)字，而且可以肯定的是，在可再生能源轉(zhuǎn)型的很長一段時(shí)間內(nèi)，煤灰仍將大量存在。
因此，它是一種巨大的潛在材料資源，低碳混凝土制造商已將其用作水泥替代品，通常可替代高達(dá) 40% 的水泥。從環(huán)保意義上講，這種做法一舉兩得，既利用了大量廢料，又減少了水泥用量，而水泥本身的碳排放量約占全球碳排放量的 8%。
皇家墨爾本理工大學(xué)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)一直在與澳大利亞煤灰開發(fā)協(xié)會(huì)和 AGL 洛陽發(fā)電廠合作，以更好地利用這一可疑資產(chǎn)，并試圖提高煤灰含量，以取代 80% 以上的水泥。
為此，研究人員使用了低鈣粉煤灰混合物、18% 的熟石灰和 3% 的納米二氧化硅作為強(qiáng)化劑，然后澆筑了一些混凝土，并開始測試其機(jī)械性能。
在第 7 天和第 450 天之間，高體積粉煤灰 (HFVA-80) 混凝土的抗壓強(qiáng)度從 22 兆帕增加到 71 兆帕。它的抗折強(qiáng)度為 2.7-8.7 兆帕，劈裂拉伸強(qiáng)度為 1.6-5.0 兆帕，彈性模量為 28.9-37.0 GPa。在酸和硫酸鹽環(huán)境中暴露兩年后，它的耐久性超過了普通硅酸鹽水泥。
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、皇家墨爾本理工大學(xué)工程學(xué)院的 Chamila Gunasekara 博士在一份新聞稿中說："我們添加了納米添加劑來改變混凝土的化學(xué)性質(zhì)，這樣就可以在不影響工程性能的情況下添加更多的粉煤灰。"
埃拉林發(fā)電站在巨大的灰壩面前相形見絀 澳大利亞灰燼發(fā)展協(xié)會(huì)
更妙的是，該團(tuán)隊(duì)表示，他們發(fā)現(xiàn)這項(xiàng)技術(shù)并不需要精細(xì)的"粉煤灰"，而且似乎對(duì)低等級(jí)的"塘灰"也同樣有效，目前已經(jīng)用后者制作并測試了結(jié)構(gòu)混凝土梁，并通過了澳大利亞工程性能標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。
Gunasekara說："令人興奮的是，初步結(jié)果顯示低等級(jí)塘灰也具有類似的性能，這有可能為水泥替代品開辟一種全新的、利用率極低的資源。與粉煤灰相比，塘灰由于其不同的特性，在建筑中的利用率很低。"
"澳大利亞各地的大壩中堆積著數(shù)百兆噸的火山灰廢料，全球范圍內(nèi)堆積的火山灰廢料則更多。這些灰渣池有可能成為環(huán)境危害，而能夠?qū)⑦@些灰渣重新大規(guī)模地用于建筑材料將是一個(gè)巨大的勝利"。
皇家墨爾本理工大學(xué)團(tuán)隊(duì)還與北海道大學(xué)合作開發(fā)了一個(gè)試驗(yàn)性計(jì)算機(jī)建模系統(tǒng)，用于預(yù)測這些新型混凝土混合物在一段時(shí)間內(nèi)的性能，該團(tuán)隊(duì)希望利用這一軟件來分析和優(yōu)化更多的新型混合物。
