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多因素耦合下单组分多元固废地聚物基体配合比优化及性能研究
王超众;刘扬;徐彬彬;刘娇;李森;任维凯;王鹤鸣;王紫群;【目的】针对多元固废地聚物中组分耦合复杂、工作性能与力学性能难以兼顾,以及固体碱激发剂成本和碳排放较高等问题,【方法】采用正交试验研究粉煤灰、电石渣和无水偏硅酸钠三因素四水平对单组分地聚物基体性能的影响,并以矿渣作为余量胶凝组分。测试流动度、凝结时间及7 d、56 d抗折和抗压强度,核算材料成本与碳排放,引入强度发展效率因子,并结合逼近理想解排序法和层次分析法开展多目标综合评价。【结果】结果表明,粉煤灰对流动度和强度的影响最大,无水偏硅酸钠对凝结时间的影响最显著;降低粉煤灰、提高矿渣比例有利于强度发展,但会对工作性能及综合效益产生影响。无水偏硅酸钠是影响材料成本和碳排放的首要因素,其掺量增加虽有利于前驱体活化,但会显著增加经济与环境负荷。在本文评价体系下,推荐配合比为粉煤灰60%、电石渣6%、无水偏硅酸钠6%、矿渣28%,其56 d抗压强度为33.10 MPa,流动度为131 mm,可较好兼顾力学性能、工作性能及经济低碳效益。【结论】研究结果可为单组分多元固废地聚物基体的工程配合比设计与低碳优化提供参考。
超细粉煤灰水泥基材料水化硬化特性研究
尹韶宁;潘栋;袁鹏;【目的】超细化是提升粉煤灰附加值的关键手段之一,研究超细粉煤灰在水泥基材料中的水化硬化特性,对指导其科学应用于水泥与混凝土领域具有重要价值。【方法】本文以分选Ⅱ级细灰为参照,研究了不同比表面积(TKT1:533 m2/kg、TKT2:714 m2/kg、TKT3:876 m2/kg和TKT4:1 019 m2/kg)的超细粉煤灰对水泥水化热、非蒸发水量、水化产物、热重和孔结构的影响规律,以揭示超细粉煤灰在水泥中的水化机理。【结果】结果表明,相较于分选Ⅱ级细灰,掺加TKT4超细粉煤灰后,水泥浆体的放热速率和放热总量均明显增大;超细粉煤灰-水泥浆体的非蒸发水量随超细粉煤灰细度的提高而逐渐增加,水灰比为0.3时,28 d龄期TKT4组非蒸发水量较Ⅱ级细灰提高了8.7%,且超过了基准水泥,90 d龄期TKT3组非蒸发水量较Ⅱ级细灰提高了15.0%,与基准水泥持平;超细粉煤灰-水泥浆体Ca(OH)2含量随超细粉煤灰细度的提升而降低,28 d龄期TKT4组Ca(OH)2含量降低了3.47%,且超细粉磨后有利于粉煤灰中活性Al_2O3的溶出,促进钙矾石的生成;超细粉煤灰的掺入有利于改善水泥硬化浆体的孔结构分布,增加无害孔和少害孔比例、降低有害孔和多害孔比例,28 d龄期TKT4组总孔体积、平均孔径和孔隙率分别减小了15.0%、18.7%和11.6%。【结论】超细粉煤灰细度越细,其水化活性越高,且水灰比越低,超细粉煤灰的水化程度越高。
废旧光伏组件资源化管理综述
王耀挺;姜文倩;马国伟;王羽洁;王进仕;【目的】为应对光伏组件装机规模快速扩张带来的废旧组件所产生的环境风险与治理压力,本文系统梳理废旧光伏组件治理挑战,旨在通过技术进展总结与政策机制分析,探索构建可持续的光伏废弃物治理体系。【方法】基于近5 a国内外光伏组件回收领域的研究文献及典型工程示范数据,从技术、循环经济与政策维度开展综合分析。在技术层面,回顾光伏组件从结构拆解到材料提纯的回收工艺进展,并对材料回收效率进行对比分析;在循环经济层面,阐述回收路径在降低环境影响、提升废弃物管理可持续性方面的潜力;在政策层面,通过对国内外政策与制度的对比评述,分析不同监管框架对回收体系规模化发展的影响机制。【结果】研究结果表明,光伏组件回收技术持续发展,材料回收效率与工艺创新为高值化回收提供了可能;回收路径在减少环境负荷、提升资源循环性方面具有显著潜力;健全的政策与监管框架是推动回收产业规模化发展的关键支撑,国内外制度对比凸显完善标准体系与激励机制的重要性。【结论】应对光伏废弃物挑战应依托技术研发与制度创新双轮驱动。未来应聚焦关键材料高值化回收技术突破,并通过完善标准体系与市场激励机制,构建覆盖组件全生命周期的绿色治理体系。
粉煤灰基胶凝材料固化硫酸盐渍土机理研究
李宏亮;张杰;于浩;程寅;李天彬;马义傲;胡瑞;李钦栋;骆丽珍;史宏宇;刘尊青;【目的】为解决新疆地区利用粉煤灰基胶凝材料高效处治硫酸盐渍土路基问题,需揭示粉煤灰基固废固化硫酸盐渍土机理。【方法】本文采用粉煤灰、高炉矿渣、电石渣等固废材料制备粉煤灰基胶凝材料固化剂,并用其固化硫酸盐渍土,研究固化土强度及水化物种类和生成量的变化规律,揭示固化剂固化硫酸盐渍土的机理。【结果】研究表明:(1)在固化剂掺量为10%的情况下,随着盐渍土中含盐量增长,固化土强度逐渐降低,固化土中的钙矾石(简称AFt)生成量逐渐增加,而AFm-SO42-盐的生成量则逐渐降低。(2)盐渍土的含盐量由5%增加至20%时,固化土28 d强度降低了2.43 MPa,固化土中的AFt生成量占比由0.5%增至22.0%,而AFm-SO42-盐的生成量占比则由6%降至2%。(3)对含盐量15%和20%的土样YT15和YT20,随固化剂掺量的增加,固化土强度也逐渐增强,固化土中的AFt生成量先增加后降低,而AFm-SO42-盐的生成量则逐渐增长。(4)当固化剂掺量分别达到10%和15%时,固化土强度和AFm-SO42-盐生成量的增长速率加快,而此时也是AFt生成量由增加转为降低的拐点。综合上述实验结果,固化剂固化硫酸盐渍土的机理为:粉煤灰、高炉矿渣水化生成的Al(OH)4~-离子可将硫酸盐渍土中的SO42-离子转化为AFm-SO42-盐,大幅降低AFt的生成量,从而强化了AFm-SO42-盐填充固化土孔隙的作用,大幅削弱了AFt膨胀破坏固化土胶结结构的作用,实现固化土强度增长。【结论】本文结果可为推动煤电行业固废大规模资源化利用提供科学依据。
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期刊简介
刊名:《电力科技与环保》
刊期:双月刊
国内刊号(CN):32-1808/X
国际刊号(ISSN):
ISSN 1674-8069
主管单位:
国家能源投资集团有限责任公司
主办单位:
国家能源集团科学技术研究院有限公司
学术支撑:
低碳智能燃煤发电与超净排放全国重点实验室
主要栏目:
热能工程 清洁发电 新能源发电 融合发电
联系电话:
责任编辑:林正根
025-89620868;18795905901
责任编辑:沈凡卉
025-89620869;13951751106
责任编辑:俞 颖
025-89620870;13400069009