Carbonation and Leaching Behaviors of Cement-Free Monoliths Based on High-Sulfur Fly Ashes with the Incorporation of Amorphous Calcium Aluminate

碳化作用 胶凝的 粉煤灰 铝酸盐 水泥 浸出(土壤学) 材料科学 抗压强度 碳化 废物管理 硫黄 熔渣(焊接) 波特兰岩 冶金 环境科学 硅酸盐水泥 复合材料 土壤水分 土壤科学 工程类
作者
Mustafa Cem Usta,Can Rüstü Yörük,Mai Uibu,Reiner Traksmaa,Tiina Hain,Andre Gregor,Andres Trikkel
出处
期刊:ACS omega [American Chemical Society]
卷期号:8 (32): 29543-29557 被引量:3
标识
DOI:10.1021/acsomega.3c03286
摘要

The high sulfate content in various alkaline wastes, including those from fossil fuel and biomass combustion, and other industrial processes, necessitates careful management when used in cementitious systems to prevent potential deterioration of construction materials and environmental safety concerns. This study explores the under-researched area of high-sulfur fly ash (HSFA) utilization in the production of cement-free monoliths through accelerated carbonation and further examines the effect of niobium slag (NS)-a calcium aluminate-containing slag-as an additive on the strength development and the mobility of SO42-. The methodology involves mineralogical and microstructural analyses of monoliths before and after carbonation, accounting for the effects of accelerated carbonation treatment and NS addition. The findings suggest that accelerated carbonation significantly improves the initial compressive strength of the HSFA monoliths and generally immobilizes heavy metals, while the effect on sulfate immobilization can vary depending on the ash composition. Moreover, the addition of NS further enhances strength without substantially hindering CO2 uptake, while reducing the leaching values, particularly of sulfates and heavy metals. These findings suggest that it is feasible to use calcium aluminate-containing NS in HSFA-based carbonated monoliths to immobilize sulfates without compromising the strength development derived from carbonation. This research contributes to the understanding of how accelerated carbonation and NS addition can enhance the performance of HSFA-based materials, providing valuable insights for the development of sustainable construction materials.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
不知名研究生完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
刚刚
1秒前
lzj发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
映菱完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
昊昊发布了新的文献求助20
1秒前
2秒前
2秒前
青山绿水完成签到,获得积分10
2秒前
洋洋发布了新的文献求助10
3秒前
格格磊磊发布了新的文献求助10
3秒前
吕吕完成签到,获得积分10
3秒前
shizhiheng完成签到 ,获得积分10
4秒前
文献高手完成签到 ,获得积分10
4秒前
大老师发布了新的文献求助10
4秒前
刘小九发布了新的文献求助10
4秒前
cdd完成签到,获得积分10
5秒前
111完成签到,获得积分10
5秒前
小乙猪完成签到 ,获得积分0
5秒前
所所应助赵浩楠采纳,获得10
6秒前
苹果怀曼发布了新的文献求助10
6秒前
鲸鱼发布了新的文献求助10
6秒前
yihuifa完成签到 ,获得积分10
6秒前
典雅的访风完成签到,获得积分10
6秒前
顾矜应助xiaotao采纳,获得10
6秒前
优秀的枫叶完成签到,获得积分10
7秒前
小饼干完成签到 ,获得积分10
7秒前
xBiomeOS发布了新的文献求助10
7秒前
leon发布了新的文献求助10
7秒前
lanrangg完成签到,获得积分10
7秒前
37应助Carol采纳,获得10
7秒前
Du发布了新的文献求助10
7秒前
迷路的平萱完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
APA handbook of comparative psychology: Basic concepts, methods, neural substrate, and behavior 1000
Child and Adolescent Mental Health 600
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
Römisch-Germanische Forschungen 500
Electric machines: theory, operating applications, and controls 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7599066
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9175330
关于积分的说明 19644414
捐赠科研通 7175209
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3268433
关于科研通互助平台的介绍 2432938
邀请新用户注册赠送积分活动 2261842