针对传统骨料密度高、强度低的问题,为实现工业固废和捕集后CO2的资源化利用,以高炉渣和粉煤灰为原料,研究了固废配比、剩余水固比、养护压力对轻骨料的筒压强度、固碳率以及堆积密度的影响,从而获得了初步的配方和养护制度,结果表明,粉煤灰从0%增加到60%的过程中堆积密度迅速从1016 kg/m3下降到883 kg/m3,下降了13%,继续增加粉煤灰含量,堆积密度变化不显著,而筒压强度与固碳率均呈现先升高后降低的趋势;通过调整剩余水固比与养护压力,发现存在最佳剩余水固比(0.15)与养护压力(0.1 MPa)使骨料获得最佳的筒压强度;固碳率随着剩余水固比增加而下降,随着养护压力上升而增加。在此基础上研究了氢氧化钠、氢氧化钙、水玻璃三种不同的碱激发剂对轻骨料样品在矿化养护条件下的作用以及影响,结果表明,5%的氢氧化钙对筒压强度性能的提升最优(7.6 MPa),并能显著改善材料的固碳率(5.09%)。通过XRD和SEM分析得出,主要矿化产物为碳酸钙,并以方解石的形态存在,较高的养护压力易导致产物界面出现细微裂缝;通过MIP分析可知,矿化产物对小于100 nm的孔隙有填充作用,由于矿化反应前期放热造成产物的体积膨胀使得大于1000 nm的孔隙增多,孔隙率的变化表明矿化对微孔结构的巨大改善,解释了矿化提升强度的机理。
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