Получение и свойства экологичных, активированных щелочью строительных материалов на основе золы-уноса, полученной сжиганием твердых бытовых отходов

Введение. За последние несколько лет назрела серьезная необходимость переработки твердых бытовых отходов (ТБО) в связи с интенсивной урбанизацией. Зола-унос, получаемая путем сожжения ТБО на специальных заводах, проявляет пуццолановые свойства и вызывает опасения, связанные с токсичностью при непосредственном использовании в строительстве. В данной статье представлен метод щелочной активации для получения экологичных, щелочных материалов с различным содержанием золы-уноса, добываемой сжиганием ТБО, а также исследуются их производство и эксплуатационные характеристики. Материалы и методы. Композитные щелочные активаторы активируют золу-унос из ТБО с постоянной 5% щелочностью и молярном соотношении Si/Na = 0,86. Подробно изучены объемные плотности, минеральный состав, морфология и прочность на сжатие полученных геополимеров. Результаты и обсуждения. Результаты показывают, что применение золы-уноса из ТБО может привести к менее плотным структурам, поскольку из-за щелочных активаторов и металлического алюминия возникают пузырьки воздуха. Более того, производство сросшихся кристаллов также означает увеличение пористости. При проведении морфологического и минерального анализов были обнаружены такие мультикристаллы, как сильвин, галит, гидрокалюмит, гидроокись кальция и эттрингит. Далее выполнялись испытания прочности на сжатие и определялись характеристики токсичности с помощью выщелачивания (TCLP) с целью изучения механической прочности и характеристик кристаллизации тяжелых металлов материалов из золы-уноса, с оптимальной прочностью на сжатие 19,99 МПа за 28 дней для материала AAFM-10 при условии, что токсичная выщелачиваемость постоянна. Выводы. Исследование показывает огромный потенциал внедрения метода щелочной активации для переработки опасной золы ТБО в строительные материалы, которые не только безопасны для экологии, но также обладают высокими эксплуатационными характеристиками.