我校教師在城市生活垃圾焚燒底灰資源轉化堿激發建築材料研究中取得重要進展

         近日，我校yh86银河国际官方网站教師黃國棟等人在城市生活垃圾焚燒底灰大規模安全消納與資源化回收利用研究中取得重要進展，在國際建築材料領域著名學術期刊《Construction and Building Materials》（2020年影響因子IF = 4.685，JCR一區）上連續發表了題為《Use of pretreatment to prevent expansion and foaming in high performance MSWI bottom ash alkali activated mortars》與《Influence of NaOH content on the alkali conversion mechanism in MSWI bottom ash alkali activated mortars》的學術論文。

圖1實驗裝置設計圖

圖2自由堿與結合堿轉化機理

（圖片由黃國棟老師提供）

         該研究以城市生活垃圾焚燒底灰為主要原材料，粒化高爐礦渣與熟石灰粉為礦物摻合料，以液态矽酸鈉與氫氧化鈉為激發劑，通過堿激發方式制備一種高強度，施工性與耐久性優良的城市生活垃圾焚燒底灰堿激發膠凝材料，逐步實現對傳統建築材料—矽酸鹽水泥的替代，緩解矽酸鹽水泥大規模生産與使用所帶來的高能耗、高污染問題，實現對城市生活垃圾焚燒底灰的大規模安全消納與資源化回收利用。論文主要以膠凝材料學、化學熱力學為基礎，深入剖析底灰遇堿發泡膨脹的演化規律，探尋底灰與堿性激發劑的兼容耦合特性，實現兩者從不兼容到兼容的過度，剖析兼容程度的時變規律。采用預埋高精度pH探頭測定堿激發試件内部pH分布規律，結合ICP-MS檢測自由堿擴散與結合堿轉化規律，建立底灰堿激發材料自由堿擴散系數模型與結合堿轉化機制模型。通過宏觀試驗數據與微觀分析結果，結合大數據分析，構建底灰堿激發材料強度發展定量預測模型與耐久性評價體系。該論文的完成不僅為垃圾焚燒底灰資源化利用提供理論基礎與技術支撐，還将為其它固廢的資源化利用提供技術參考。

          據悉,該研究工作得到了校人才引進基金的資助。截止目前，黃國棟老師已經在《Construction and Building Materials》期刊上以第一作者累計發表論文8篇。

          論文鍊接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0950061820305870?via%3Dihub

            https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0950061820304761?via%3Dihub

（撰稿、核稿：yh86银河国际官方网站 陳峰、黃國棟，龐建勇）