碳酸化养护对β-C_2S和γ-C_2S抗压强度和微观结构的影响
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摘要
β-C_2S和γ-C_2S是钢渣等工业废弃物的主要矿物成分,具有较高的碳酸化活性。分析了两种矿物在固碳,抗压强度和微观结构等方面的差异。结果表明,在8 MPa压力下压制成型,99.5%CO_2,0.2MPa气体压力下碳酸化养护2 h之后,γ-C_2S和β-C_2S吸收的CO_2为18.3%和9.6%,但抗压强度分别为30.4MPa和77.3MPa。碳酸化为受扩散控制的固相反应,γ-C_2S中Ca~(2+)溶出速率较快,因而能够吸收更多的CO_2。碳酸化过程中形成的碳酸钙填充在孔隙结构中,减小孔隙率从而提高强度2h碳酸化养护之后β-C_2S和γ-C_2S的孔隙率分别为30.1%和22.1%。TEM和NMR分析结果均表明β-C_2S在碳酸化过程中碳酸钙与C-S-H凝胶和硅凝胶错杂生长,而γ-C_2S只生成碳酸钙和硅凝胶,并且β-C_2S碳酸化产物中凝胶的含量多于γ-C_2S。因此凝胶种类和含量的不同是导致γ-C_2S强度较低的主要原因。
引文