近日,清水建设公司、神户制钢和Pozzolith Solutions公司共同开发了一种新型的地聚合物混凝土拌合技术,该技术可将组成材料中工业副产品的利用率提高到96%(按重量计),不仅将高炉矿渣微粉和粉煤灰作为地聚合物的活性填料(粉末),还能有效利用混凝土骨料和拌合用水中的工业副产品,从而最大限度地提高工业副产品的利用率。与此同时,还可以确保与普通混凝土相同的施工性,以及养护后的强度性能,从而圆满解决了地聚合物所面临的难题。
地聚合物是一种由活性填料和碱性溶液制成的硬化剂,其中活性填料主要由高炉矿渣微粉和粉煤灰等工业副产品制成。地聚合物混凝土是将这种地聚合物与骨料和水混合制成的,与使用水泥作为粘合剂的传统混凝土相比,在生产过程中可以显著减少二氧化碳排放。工业副产品的利用率一直保持在20%左右(按重量计),因为除活性填料外,其他材料(如骨料)的主要使用方式与普通混凝土相同。就施工性而言,地聚合物还存在一大难题,即活性填料和碱活性剂之间的反应速度很快,无法长时间保持高流动性。
从用作活性填料的高炉矿渣微粉和粉煤灰,到骨料和拌合水,新开发的地聚合物混凝土可以有效利用工业副产品。此外,通过深入分析决定流动性和强度的反应机理,开发出了一种独特的拌合技术,将矿渣骨料和钢厂碱性废水分别用作骨料和拌合水。
针对施工性问题,采用Pozzolith Solutions独有的碱性活化剂和分散剂来确保流动性的维持时间。此外,由于该混凝土产品可在室温下固化,因此在使用时不再需要高温固化,由此减少了二氧化碳排放和生产成本。通过使用廉价的工业副产品,生产成本可降至传统地聚合物混凝土的一半以下,可作为一种有助于促进资源循环利用和实现循环经济的建筑材料。
目前,清水建设公司和神户制钢正式将副产品利用率超过95%的地聚合物混凝土命名为“Al l-ByPro-OneTM”,低于95%的地聚合物混凝土命名为“ByPro-OneTM”,并加快推广应用。今后还计划将各种工业副产品作为活性填料和其他产品的原材料,最大化促进资源的循环利用,同时致力于混凝土产品的应用示范和现场施工生产系统的建设。