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
阳阳完成签到,获得积分10
1秒前
LL完成签到,获得积分10
1秒前
wyx完成签到 ,获得积分10
1秒前
LL发布了新的文献求助20
1秒前
4秒前
4秒前
娟子完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
NexusExplorer应助可可采纳,获得10
5秒前
ningwu发布了新的文献求助20
6秒前
ding应助树雨采纳,获得20
6秒前
wanna完成签到,获得积分10
6秒前
蛋卷完成签到,获得积分10
6秒前
nicholas完成签到,获得积分10
6秒前
落寞晓兰应助清清采纳,获得20
6秒前
7秒前
yinjingw发布了新的文献求助10
8秒前
Hiaoliem发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
nsgga完成签到,获得积分10
9秒前
huangxinyang完成签到,获得积分10
9秒前
11秒前
11秒前
科研辣鸡发布了新的文献求助10
12秒前
YY完成签到,获得积分10
12秒前
脑洞疼应助俊秀的傲松采纳,获得10
13秒前
微微完成签到,获得积分20
13秒前
cc发布了新的文献求助10
13秒前
小W发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
123完成签到,获得积分10
14秒前
16秒前
16秒前
一直成长发布了新的文献求助10
16秒前
吞吞完成签到,获得积分10
17秒前
我是老大应助鱼儿会飞采纳,获得10
18秒前
天真的听枫完成签到,获得积分10
19秒前
科目三应助小盆呐采纳,获得10
19秒前
vicin完成签到,获得积分10
19秒前
现代宛丝发布了新的文献求助10
19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
Cronologia da história de Macau 5000
Petrology and Plate Tectonics 800
Electrode Potentials 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Trees of tropical Asia : an illustrated guide to diversity 500
Materials Informatics Molecules, Crystals and Beyond A volume in Acta Materialia Book Series 400
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 7046427
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8712450
关于积分的说明 18448179
捐赠科研通 6560675
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3118619
关于科研通互助平台的介绍 2204565
邀请新用户注册赠送积分活动 2093993