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作者：刘松辉;李东林;张欣雨;李根深;朱建平;管学茂;
单位：河南理工大学材料科学与工程学院;
摘要：水泥行业CO_2排放量居高不下，开发低钙固碳胶凝材料已成为全球研究热点之一。以天然硅灰石(CS)为原材料，通过煅烧活化制备了一种以纤维状介稳态硅灰石(α-CS)为主的高碳化活性固碳胶凝材料。系统研究了煅烧温度、煅烧时间、冷却制度对该材料的物相组成、微观结构、碳化硬化性能、CO_2封存能力等的影响。研究发现，1200℃的煅烧温度能够使得天然硅灰石中的Para-CS和β-CS转变为具有更高碳化活性的α-CS,α-CS的含量可达68.58%,60 min的煅烧时间确保了天然硅灰石发生充分转变且保留其独特的纤维状结构特征，而淬水冷却则保留了更多的晶体缺陷，进一步提升碳化活性。煅烧活化后，固碳胶凝材料的抗压强度、抗折强度以及CO_2吸收量分别提升1333%、680%和92%，达到80.11、9.13 MPa和14.15%。通过优化煅烧活化工艺可显著提升天然硅灰石的碳化活性，为开发高性能固碳胶凝材料提供了新思路，对降低水泥行业CO_2排放具有重要意义。
关键词：天然硅灰石;煅烧活化;固碳胶凝材料;碳化活性;微观结构
基金资助：国家自然科学基金(52108208); 河南省科技攻关项目(242102231063); 河南理工大学项目(J2023-6,T2023-5,B2020-11)
