アルカリ活性化バイオマスフライアッシュとダイアトマイト混合物の機械的および微細構造的特性
Darius Žurinskas1, Danutė Vaičiukynienė1
1Faculty of Architecture and Civil Engineering, Kaunas University of Technology, Studentų St. 48, 51367 Kaunas, Lithuania.
この研究では,バイオマスフライアッシュ (BFA) とダイアトマイト (DT) を使用して持続可能な結合物質を作成します. 10%と30%のDTを持つアルカリ活性化混合物は,コンクリートの用途のために有望な機械的強度と改善された微細構造を示した.
科学分野:
- 材料科学
- 再生可能エネルギー
- 廃棄物管理
背景:
- バイオマス・フライング・アッシュ (BFA) は廃棄物処理の課題となり,埋立地や汚染を増加させています.
- アルカリ活性化結合剤は,産業用副産物の利用に持続可能な代替手段を提供します.
- アルカリ活性化BFAとダイアトミット (DT) の混合物の特性については,さらなる調査が必要である.
研究 の 目的:
- アルカリ活性化結合剤のアルミシリケート前駆体としてBFAとDTの使用の可能性を調査する.
- これらの新しい結合剤の混合物の機械的および微細構造的性質を評価する.
- バイオマスフライアッシュの持続可能な廃棄のための科学的基盤を確立する.
主な方法:
- BFAとDTの鉱物組成分析のためのX線微分法 (XRD).
- 化学および無形相の特徴化のためのX線光 (XRF) とリートヴェルド分析.
- 機械検査 (圧縮強度) とスキャニング電子顕微鏡 (SEM) で28日後に微細構造分析を行う.
主要な成果:
- BFAは高クォーツとカルシット含有量により低反応性を示し,その無形相はCaOを含んでいた.
- DTの無形相はSiO2が豊富で,BFAのジオポリマー化成分を補完した.
- 10%と30%のDTを使用した粘着剤は,微細構造の改善により,それぞれ16.4MPaと15.3MPaの圧縮強度を達成しました.
結論:
- アルカリで活性化されたBFAとDTの混合物は,活性の高い結合物質を生成することができる.
- DTの添加は,BFAベースの結合剤の機械的性質と微細構造を大幅に改善します.
- この革新的な結合剤は,コンクリート,人工積層,建築要素の応用の可能性を持っています.
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