钢渣-粉煤灰固废复合碱激发胶凝材料的矿化养护研究

洁净煤技术
网络首发时间：2024-08-26 13:08:42

作者

宋夏赵传文宋雨佳郭亚飞
单位

南京师范大学能源与机械工程学院
摘要

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。
关键词

钢渣矿化养护CaO水玻璃碱激发胶凝材料粉煤灰
文章目录

0 引言
1 实验部分
1.1 实验材料及其配比
1.2 样品制备
1.3 矿化养护实验方法和工况
1.4 砌块强度测试与理化性质表征
2 结果与分析
2.1 CaO掺量对胶凝材料性能的影响
2.2水玻璃模数的影响
2.3水玻璃掺量的影响
2.4矿化养护压力的影响
2.5矿化养护时长的影响
2.6理化性质表征分析
2.6.1 XRD分析
2.6.2 SEM分析
2.6.3 MIP分析
2.7 反应机理分析
2.8经济性分析
2.8.1投资成本分析
2.8.2运行成本分析
2.8.3利润分析
3 结论
引用格式

宋夏,赵传文,宋雨佳,等.钢渣-粉煤灰固废复合碱激发胶凝材料的矿化养护研究[J/OL].洁净煤技术,1-11[2024-08-26].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.3676.TD.20240823.1843.002.html.
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