洁净煤技术

作者：邹祥波, 陈公达, 饶睦敏, 王涛, 赵微, 连有江

关键词：二氧化碳,轻骨料,粉煤灰,高炉渣,矿化养护

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1 016 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3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1 000 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。

来源：2025年第5期

《洁净煤技术》期刊编辑部

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