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作者:黄振辉;赵菲;常钧;李文政;周智;
单位:海南大学土木建筑工程学院;海南大学热带海洋工程材料及评价全国重点实验室;
摘要:为应对建筑垃圾回收与混凝土行业碳封存的双重挑战,本研究采用CO_2矿化再生粗骨料和椰壳炭作为天然骨料的可持续替代材料,系统研究了再生粗骨料(质量取代率0%~100%)与椰壳炭(体积取代率0%~30%)对CO_2养护再生混凝土力学性能、固碳能力及微观结构的影响。结果表明,最优配合比(0%再生粗骨料+20%椰壳炭)混凝土的抗压强度达到42.1 MPa(较正常养护的对照组试件提升38.0%),劈裂抗拉强度达到3.86 MPa(提升23.7%)。这归因于椰壳炭的多级孔隙结构能调控水分促进二次水化反应,并加速CO_2扩散驱动CaCO_3致密化。通过热重分析、傅里叶变换红外光谱和扫描电子显微镜等多尺度表征发现,当椰壳炭取代率为20%时,既能有效促进CaCO_3的多晶型转化,又能较好维持水化硅酸钙(C-S-H)的稳定性,使碳封存能力提升100%。本研究通过协同废弃物资源化与CO_2利用,为开发高性能低碳混凝土提供了有效方案,对可持续建筑实践具有重要价值。
关键词:椰壳炭;;再生混凝土;;CO_2养护;;力学性能;;矿化程度
基金资助:海南省自然科学基金高层次人才项目(520RC549)