At lave stærkere beton med spildevandsforbedret stålslagge

Forskere har vist, hvordan et biprodukt fra stålfremstilling kan bruges til både at rense spildevand og lave stærkere beton, i en nul-affalds tilgang til at hjælpe med at fremme den cirkulære økonomi.

Fremstillet under adskillelse af smeltet stål fra urenheder, stålslagger bruges ofte som et erstatningsaggregat til fremstilling af beton.

Stålslagger kan også bruges til at absorbere forurenende stoffer som fosfat, magnesium, jern, kalk, silica og aluminium i spildevandsbehandlingsprocessen, men mister sin effektivitet over tid.

Ingeniørforskere ved RMIT University undersøgte, om slagger, der var blevet brugt til behandling af spildevand, derefter kunne genbruges som et samlet materiale til beton.

Betonen fremstillet med efterbehandlet stålslagge var omkring 17% stærkere end beton fremstillet med konventionelle tilslag, og 8% stærkere end råstålslagger.

Vandingeniør Dr. Biplob Pramanik sagde, at undersøgelsen var den første til at undersøge potentielle anvendelser for "spildevandsforbedret" slagger i byggemateriale.

"Den globale stålfremstillingsindustri producerer over 130 millioner tons stålslagger hvert år, "Sagde Pramanik.

"Meget af dette biprodukt går allerede i beton, men vi mangler muligheden for at vride det fulde udbytte af dette materiale ud.

"At lave stærkere beton kan være lige så enkelt som at forstærke stålslaggen ved først at bruge det til at rense vores spildevand.

"Selvom der er tekniske udfordringer, der skal overvindes, vi håber, at denne forskning bringer os et skridt tættere på det endelige mål om en integreret, ingen affaldsgang til alle vores råvarer og biprodukter. "

I undersøgelsen, civil- og vandtekniske forskere fandt slaggernes kemiske egenskaber forbedret gennem spildevandsrensning, så det fungerede bedre, når det blev brugt i beton.

"De ting, vi ønsker at fjerne fra vand, er faktisk gavnlige, når det kommer til beton, så det er et perfekt match, "Sagde Pramanik.

Civilingeniør Dr. Rajeev Roychand sagde, at den første undersøgelse var lovende, men yderligere forskning var nødvendig for at implementere tilgangen i større skala, herunder undersøgelse af de langsigtede mekaniske og holdbarhedsegenskaber af forbedret slagge.

"Stålslagger er i øjeblikket ikke udbredt i spildevandsrensningsindustrien-kun et anlæg baseret i New Zealand bruger dette biprodukt i sin behandlingstilgang, " han sagde.

"Men der er et stort potentiale her for tre industrier til at arbejde sammen - stålfremstilling, rensning og konstruktion af spildevand-og høst de maksimale fordele ved dette biprodukt. "

Studiet, "Genbrug af stålslagger fra kommunale rensningsanlæg til betonapplikationer - Et skridt i retning af cirkulær økonomi, "med RMIT School of Engineering medforfattere professor Sujeeva Setunge og professor Kevin Zhang, er udgivet i Ressourcer, Bevaring og genbrug .