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作者：范定强;陆建鑫;刘康宁;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;
摘要：CO_2的大量排放给全球生态环境构成了严峻挑战。对此，提出了回收CO_2废气制备高强CO_2泡沫混凝土(HSCFC)的新策略，旨在实现混凝土领域的高效碳捕捉与碳利用。首先，提出了高强CO_2泡沫混凝土的设计理念与方法，即将设计的CO_2泡沫纳入基于颗粒紧密堆积理论设计的高强水泥浆体中。随后对制备的高强CO_2泡沫混凝土材料进行了宏/微观性能评估。结果表明，设计的HSCFC具有低密度、高抗压强度(约为相似密度下普通泡沫混凝土强度的2倍)、高显微硬度(HV均值可达90)以及低导热系数。提高CO_2泡沫用量可增加HSCFC的孔隙率，但使用过量CO_2泡沫导致孔结构的粗化。此外，CO_2泡沫的使用提高了水泥水化程度，并在水泥基体内产生了内碳化效应，于泡孔壁上原位生成大量碳酸钙，从而增强泡孔。研究成果为回收工业尾气制备固碳型泡沫混凝土提供了一条新途径，有利于水泥混凝土行业的低碳可持续发展。
关键词：二氧化碳泡沫;泡沫混凝土;碳捕集;孔结构;内碳化
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)
