矿渣碳化硬化过程的研究

将矿渣压制成2×2×2 cm^3的立方体试块,分别在30℃、60℃、90℃、120℃条件下于CO_2气氛中碳化。对碳化试块的质量、抗压强度变化进行了测定。采用X射线衍射仪(XRD)、热重-差热分析仪(TG-DSC)分析了碳化过程中的物相变化。用扫描电子显微镜(SEM)观察了碳化后产物的微观形貌。结果表明,矿渣试块的抗压强度及质量变化均随碳化温度的增加而增加,且随碳化龄期的延长而增加。矿渣在90℃条件下碳化6 h的抗压强度达41.2 MPa,质量增加9.9%,在此条件下1 kg矿渣可固化储存99 g的CO_2。矿渣的碳化产物主要为CaCO_3,未生成C-S-H凝胶和Ca(OH)_2。结果表明了矿渣在固碳的同时亦能硬化形成良好力学强度的块体材料,这是"以废治废"的良好途径。

水固比对Ca_3Si_2O_7矿物碳化的影响

以Ca_3Si_2O_7(C_3S_2)矿物和CO2为反应物,以水为反应介质,研究了不同水固比条件下C_3S_2的碳化过程,测定了碳化过程中的质量、体积及抗压强度变化,用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、同步热分析仪(TG-DSC)等测试手段,研究不同水固比条件下试样的物相与形貌变化,结果表明水固比显著影响C_3S_2的碳化速率,研究发现最佳掺水量为14%,在此条件下C_3S_2矿物碳化3d的增重率为13.5%、抗压强度为33.6 MPa。

C_(3)S_(2)低碳节能水泥研究

针对传统硅酸盐水泥生产中存在的高废气排放和高能耗两个问题,阐述了一种以3CaCO_(3)·2SiO_(2)(简称C3S2)为主矿物的低钙水泥熟料组成、碳化硬化过程、力学性能,分析其节能减排效果。与传统硅酸盐水泥相比,该水泥的煅烧温度低约200℃、力学性能优良、对原料品质要求低,特别是对MgO含量无限量要求。该低钙水泥具有低CO_(2)排放量,且碳化硬化过程耗用大量CO_(2),同时由于低钙且其熟料自粉化,因此具有低碳排放和节能特点。

压蒸条件下钢渣的碳化过程

将钢渣压制成一定形状的试块,分别在60℃、90℃及120℃下采用CO_2对试块进行了碳化处理。对碳化后试块的质量、体积、抗压强度的变化进行了测试。采用X射线能谱仪(XRD)、热重-差热分析仪(TG-DSC)分析了碳化过程中的物相变化。用扫描电子显微镜(SEM)观察了碳化后产物的微观形貌。研究结果表明,在60℃、90℃、120℃碳化温度下碳化7d后,试块的质量分别增加15.30%、17.48%、23.84%;试块的体积分别增加5.9%、6.5%、11.44%;试块的抗压强度分别达到32.87 MPa、39.62 MPa、42.38 MPa。钢渣碳化后产物主要为CaCO_3。从碳化后试块的力学强度和节能两方面综合考虑,碳化的最佳温度为90℃。

铝酸三钙和碳酸钙对硅酸盐水泥早期力学强度及凝结时间的协同作用研究

本文研究了协同掺加铝酸三钙(C_(3)A)和碳酸钙(CaCO_(3))对硅酸盐水泥早期水化及硬化性能的影响。用X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)、扫描电子显微镜(SEM)等技术分析水化产物及显微结构。结果表明,协同掺加C_(3)A和CaCO_(3)会显著提高硅酸盐水泥的早期力学强度。当硅酸盐水泥中掺加15%(质量分数,下同)的C_(3)A,并对应掺加5.6%的CaCO_(3)时,其3 d、7 d、14 d抗压强度较参比样分别提高了28.8%、55.7%、26.8%。微观分析指出,协同掺加C_(3)A和CaCO_(3),促进了水泥水化早期碳铝酸钙的生成,是提高水泥砂浆早期强度的主要原因。

新型低碳胶凝材料制备及CO_(2)养护钙基建筑材料的研究进展

综述硅钙石低碳胶凝材料的制备过程,进而介绍CO_(2)养护硅钙石胶凝材料、钢渣及混凝土的碳化硬化反应机理,分析养护过程的关键因素,并对低碳、吸碳水泥及CO_(2)养护技术的未来发展进行展望。

新型低钙水泥的制备及其碳化硬化过程

制备了一种以3CACO3·2SiO2（C3S2）为主要矿物组成的低钙水泥熟料，用碳化的方式使熟料硬化，研究了这种熟料矿物的形成温度、碳化硬化过程及力学性能。结果表明：C3S2熟料的形成温度范围为1300～1460℃，其碳化产物为CaCO3，试样在120℃碳化3、7d的抗压强度分别达到32和43MPa。该低钙水泥具有低的CO2排放量，且碳化硬化过程耗用大量的C02，同时，由于低钙且其熟料自粉化，因此具有显著的低碳排放和节能特点。

硅酸钙加速碳化过程原理及最佳反应参数（英文）

硅酸钙的加速碳化过程是非水硬性工业固废利用、二氧化碳的捕集与封存以及新型低钙硅酸盐水泥研究的共性关键问题。综述了时间、温度、CO2气体分压及水固比等对碳化速度的影响,统计分析了这些影响因素的最佳范围,并对硅酸钙碳化过程中的化学计量关系、碳化反应及碳化产物的类型进行了总结,提出了硅酸钙类矿物碳化反应模型。