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作者：肖智强;张健;胡翔;史才军;
单位：湖南大学土木工程学院绿色先进土木工程材料及应用技术湖南省重点实验室;湖南省绿色与先进土木工程材料国际创新合作中心;建筑安全与节能教育部重点实验室;
摘要：硅酸钙矿物的碳化是CO_2养护水泥混凝土材料及低钙胶凝材料的理论基础，其碳化程度和碳化产物是影响碳化基体强度和微观结构的关键因素。本工作研究了CO_2养护波特兰水泥、β-C_2S、γ-C_2S、C_3S_2和CS的强度和微观结构，并分析了CO_2养护硅酸钙矿物结构和性能与碳化过程的对应关系。结果表明，经过压制成型(25 MPa压力)和3 d CO_2养护[99.9%CO_2,0.3 MPa,(20±2)℃，相对湿度RH (60±5)%],β-C_2S和γ-C_2S砂浆试样抗压强度达到50 MPa，其次为水泥和C_3S_2，而碳化CS试样强度仅为11.6 MPa。γ-C_2S、C_3S_2和CS的碳化程度高达60%,β-C_2S为50.3%，水泥碳化程度仅29.7%。γ-C_2S、C_3S_2和CS碳化形成的硅胶聚合度较高，且与碳酸钙存在明显分界；而碳化水泥颗粒外层硅胶与碳酸钙相互交织。CO_2养护硅酸钙矿物的抗压强度与CO_2吸收量和孔隙率呈线性关系。随着Ca/Si摩尔比的升高，CS、C_3S_2和γ-C_2S矿物的CO_2吸收量增加、孔隙率降低，抗压强度升高。水泥与β-C_2S由于水化和碳化的共同作用，基体孔隙率较低，抗压强度较高。此外，方解石晶粒尺寸，无定形碳酸钙含量以及碳酸钙与硅胶的界面性能等也会影响碳化硅酸钙矿物的抗压强度和微观结构演变。
关键词：二氧化碳养护;硅酸钙矿物;碳化产物;微观结构;抗压强度
基金资助：国家自然科学基金(52078204)
