CO2矿化燃煤灰渣基加气混凝土配方研究

为实现燃煤固体废弃物和捕集后CO2的资源化利用,以煤基废弃物燃煤灰渣、脱硫石膏为主要原料,以矿渣为补充胶凝材料,研究了固废配比、矿化养护压力、矿化养护温度对加气混凝土抗压强度和CO2固定率的影响.通过XRD、SEM分析了不同矿化养护制度下的晶相结构和微观形貌,通过压汞法研究了不同养护工况对加气混凝土孔隙结构的影响.结果表明,合适的剩余水灰比有助于提高加气混凝土的CO2固定率和早期抗压强度;CO2养护压力由0.05 MPa上升至1.00 MPa时,加气混凝土的固碳率提高24.8％,抗压强度先上升后降低,养护压力在0.1 MPa时达到峰值;CO2养护温度由25℃上升至105℃时,加气混凝土固碳率和抗压强度先上升后下降,固碳率在45℃时达到最大值7.21％,抗压强度在65℃时达最大值3.53 MPa;通过XRD和SEM分析可知,主要矿化产物为碳酸钙,并以方解石和球霰石的形态存在,较高养护压力(≥0.2 MPa)易导致产物界面出现细微裂缝,而随养护温度升高,矿化产物与水化产物同时出现;通过MIP分析可知,矿化养护对加气混凝土孔隙的影响可分为两方面,一方面,粒径小的碳酸钙等产物可填充10～50 nm孔隙,另一方面,矿化放热及产物体积膨胀会导致30～60μm孔隙增加,提高养护温度可优化微观结构,使孔隙分布更加均匀.