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作者:陈平;李芳彬;向玮衡;胡成;刘俊;王启杰;
单位:桂林理工大学,广西绿色建材与建筑工业化重点实验室;桂林理工大学,广西工业废渣建材资源利用工程技术研究中心;桂林理工大学,土木工程学院;桂林理工大学,有色金属矿产勘查与资源高效利用省部共建协同创新中心;
摘要:硅酸钙固碳胶凝材料是实现建材行业绿色可持续发展的重要方向,为探明钙硅比(n(CaO)∶n(SiO_2),摩尔比)对硅酸钙矿相组成和固碳能力的影响,本文通过调控钙硅比(n(CaO)∶n(SiO_2)=1.8~2.2)制备了硅酸钙固碳胶凝材料,采用t-pH、XRD、TGA、SEM等技术研究了硅酸钙固碳胶凝材料的相组成、碳化硬化过程、CO_2吸收率和碳化产物的演化规律。研究结果表明:γ型硅酸二钙(Ca_2SiO_4,γ-C2S)生成量随钙硅比的增大先增加后减少;当钙硅比不高于2.0时,硅钙石(Ca_3Si_2O_7,C_3S_2)生成量随钙硅比的减小而增多,钙硅比大于2.0时,β型硅酸二钙(Ca_2SiO_4,β-C2S)生成量随钙硅比的增大而增多;碳化0.5 h反应剧烈,抗压强度随钙硅比的增大先增加后降低,反应生成方解石、文石、球霰石。随着碳化反应延长至24 h,C3S2、γ-C2S含量显著降低,方解石含量增长缓慢;C3S2降低了前期反应活性,但更持续的碳化反应和生成的多形态产物紧密交织,对后期抗压强度有提升作用,碳化24 h抗压强度和CO_2吸收率分别为129.76 MPa、18.57%。
关键词:钙硅比;;硅酸钙;;烧结行为;;固碳能力;;抗压强度
基金资助:广西青年人才专项(桂科AD22035126);; 广西自然科学基金(2023GXNSFBA026130);; 国家自然科学基金(52368029,52062009);; 广西绿色建材与建筑工业化重点实验室开发基金(桂科能22-J-21-19)