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作者:范定强;吕学森;陆建鑫;郭柄霖;潘智生;
单位:香港理工大学土木及环境工程学系,香港理工大学碳中和资源工程研究中心;哈尔滨工业大学(深圳)智能土木与海洋工程学院;合肥工业大学土木与水利工程学院;
摘要:为推动建筑材料低碳化,本文提出生物炭增强的CO_2泡沫混凝土设计方案,系统研究其力学、热工及降碳性能,并研究生物炭对碳化养护的影响与作用。研究结果表明:生物炭的多孔结构与高比表面积可显著改善CO_2传质与界面反应条件,促进碳化反应进行并提高碳化深度与碳封存效率;同时5%(质量分数)掺量的生物炭使泡沫混凝土抗压强度提升约15%,并同步降低导热系数,显著改善热绝缘性能;此外,通过“负碳材料+减碳替代+主动固碳”三重协同降碳策略,10%(质量分数)生物炭掺量下泡沫混凝土的单位碳足迹下降约60.6%。本研究揭示了生物炭提升固碳型泡沫混凝土性能与碳固存的机制,为绿色低碳建筑材料开发提供了理论与实验支撑。
关键词:泡沫混凝土;;生物炭;;碳化养护;;抗压强度;;碳封存
基金资助:国家自然科学基金(52308275);; 广东省基础与应用基础研究海上风电联合基金(2024A1515240013);; 香港创新及科技基金(ZS1H,ZM3H);; 硅酸盐科学与先进建材全国重点实验室开放基金(SYSJJ2025-09)