高溫碳化養(yǎng)護(hù)對(duì)干硬性水泥凈漿強(qiáng)度及微觀性能的影響

林忠財(cái)，朱芳萍，王 敏

(湖南大學(xué)土木工程學(xué)院，長(zhǎng)沙 410082)

0 引 言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速崛起與城市化的不斷推進(jìn)，水泥的需求及產(chǎn)量與日俱增，據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2020年中國(guó)水泥年產(chǎn)量約為24億t，同比增長(zhǎng)2.38%，由此帶來(lái)的CO2排放不可忽視[1]。作為全球應(yīng)對(duì)氣候變化的貢獻(xiàn)者與參與者，中國(guó)在75屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)一般性辯論上宣布：努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，要完成這一目標(biāo)，我國(guó)水泥行業(yè)需要為此付出巨大努力。有研究指出可將工業(yè)生產(chǎn)中排放的CO2用于水泥制品的養(yǎng)護(hù)，水泥基材料中大量的含鈣硅酸鹽可將CO2封存為穩(wěn)定的固體碳酸鹽，同時(shí)可聯(lián)產(chǎn)具有高附加值的產(chǎn)品[2-5]。一般情況下，煙氣的溫度在100～200 ℃內(nèi)波動(dòng)，煙氣的高溫可以加速CO2擴(kuò)散，實(shí)驗(yàn)證明：水泥基材料在溫度升高的情況下滲透性顯著提高。Jooss等[6]研究發(fā)現(xiàn)，不同類型的混凝土在溫度從20 ℃升至50 ℃時(shí)，滲透性增高13%～62%，進(jìn)一步升溫至80 ℃時(shí)，滲透性提高3%～55%。Pei等[7]研究發(fā)現(xiàn)，從105 ℃升溫到600 ℃，滲透性將增加2～3個(gè)數(shù)量級(jí)；同時(shí)，升溫會(huì)導(dǎo)致試件干燥速度加快，水分的蒸發(fā)可以促進(jìn)CO2擴(kuò)散[8]。鑒于此，有學(xué)者提出利用煙氣的高溫提高廢棄水泥制品封存CO2的效率[9-10]，但上述學(xué)者的研究成果僅限于廢棄水泥制品，針對(duì)高溫碳化影響新拌水泥制品性能的研究較少。

本研究主要目的在于探究高溫碳化對(duì)干硬性水泥凈漿性能的影響，測(cè)試了不同溫度(20 ℃、100 ℃、120 ℃、140 ℃和160 ℃)下，碳化養(yǎng)護(hù)水泥凈漿的抗壓強(qiáng)度、碳化程度、物相組成及微觀形貌的變化規(guī)律，為工業(yè)化利用高溫?zé)煔鈱?duì)水泥制品進(jìn)行碳化養(yǎng)護(hù)提供一定的理論依據(jù)。……