钢渣-粉煤灰固废复合碱激发胶凝材料的矿化养护研究

针对钢渣固废占用资源、污染环境的问题，将钢渣与CO2矿化封存技术相结合可以实现工业固废和CO2的资源化利用。通过研究钢渣-粉煤灰复合碱激发胶凝材料在自然和矿化养护条件下，不同CaO和水玻璃掺量、水玻璃模数、矿化养护压力和时长对样品固碳率和抗压强度的影响发现，当添加15 wt% CaO、4 wt%模数为2.2的水玻璃时，样品的固碳率和抗压强度分别可达7.86%和158 MPa，具有最佳的综合性能。其中，CaO掺量与样品的固碳率与呈正比，当CaO掺量为0 wt%时，固碳率仅为0.35%；当CaO掺量升高至15 wt%时，固碳率可达7.86%，由此可见，CaO对固碳率的提升起决定性作用。随着矿化养护压力的升高，固碳率由4.82%上升至7.86%。当矿化养护时长由0.25 h增加到1.5 h时，固碳率增幅为124%。XRD和SEM测试结果表明，矿化养护后样品生成的大量方解石与C-S-H凝胶和粉煤灰玻璃体紧密地附着在一起，有利于提高抗压强度。通过压汞测试测定CO2养护前后的孔隙分布，相较于自然养护，矿化养护后样品的孔隙大幅下降，矿化产物起到良好填充作用，使样品的强度得到明显的提升。结合经济性分析发现，矿化钢渣-粉煤灰碱激发胶凝材料具有良好的综合性能与经济效益。

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