渣作为建筑材料的粘合剂

　　长期以来，MC一直从事与气候兼容的建筑材料的研发。这导致了广泛的创新产品，如无水泥环形间隙灌浆砂浆或无水泥EFC混凝土。MC、研究机构和其他公司参与了SABINE研究项目，研究将钢厂渣用作岩土建筑材料的粘合剂。

　　资源节约型循环经济

 

　　热钢厂矿渣的加工 © SABINE/AdobeStock_thomasknospe（2021）

　　参与“SABINE”的合作伙伴热衷于推动资源效率更高的循环经济，他们的目标是使用矿渣或灰烬等二级原材料(在其他行业作为矿产副产品生产)来制备建筑材料。其目的既是为了减少水泥在建筑材料中的比例——从而减少其碳足迹——并明智地利用副产品来满足建筑业对矿物原材料日益增长的需求。因此，水泥被石渣部分或完全取代的替代粘合剂变得越来越重要，因为它们的碳足迹要小得多。

　　有用的副产品

　　渣是作为金属生产的副产品生产的——例如，在生产生铁过程中产生的高炉渣或废钢生产中产生的电炉渣。这些矿渣的化学和矿物学性质都大相径庭。爆炉渣被水淬火，因此凝固为玻璃(玻璃)颗粒产品，由于其潜在的液压反应，它已经在水泥中使用了140年。另一方面，晶体钢厂矿渣通常不具有这种性质，到目前为止，它主要用作公路和铁路建设的骨料。SABINE项目的目的是研究如何处理、加工和激活钢铁厂矿渣，以便将其用作建筑材料的替代粘合剂。

　　岩土应用100多年来，碱性活化粘合剂以炉渣、灰烬甚至岩石尘埃的形式产生的基本效果已经知道了100多年。根据物质类型，形成交联硅酸盐结构，即被称为地聚物的无机长链分子或水泥硬化典型的硅酸钙水合物。在孤立的情况下，带有碱活化粘合剂的混凝土已经被用作可持续的建筑材料。钢铁厂矿渣及其石灰和硅酸盐馏分也具有碱激活的潜力。然而，之前的研究表明，这些不像玻璃体高炉渣那么容易激活。具体而言，还无法实现可比的强度值，到目前为止，它们排除在混凝土中使用。然而，在一些岩土应用中，强度更低就足够了，例如用于机械化隧道钻孔的环形间隙灌浆化合物、用于回填管道沟槽的液体土壤以及用于地下保留和密封结构的隔膜壁化合物。这些建筑材料构成了SABINE项目的重点。例如，鉴于它们与酸性或含硫酸盐的地下水接触，它们的耐用性也至关重要。在这里，碱活化粘合剂有时甚至超过水泥基建筑材料的质量。

　　关于SABINE

　　SABINE联合项目的合作伙伴是“Studiengesellschaft für Tunnel und Verkehrsanlagen e。V。(STUVA)，“包斯托夫-福舍研究所”(FehS)，“PORR GmbH & Co.KGaA、Georgsmarienhütte Holding GmbH和MC-Bauchemie。该项目由联邦教育和研究部(BMBF)资助，作为“资源节约型循环经济-建筑和矿物材料循环(ReMin)”倡议的一部分，作为2021年至2024年“可持续发展研究-FONA3”框架计划的一部分。