CO2养护混凝土过程中化学反应促进作用的研究

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现代社会,工业化不断发展,并推动社会经济不断向前;同时社会经济水平的不断提高,又促使工业化程度越来越高。随着城市建设、交通运输的蓬勃发展,生活环境的设施越来越建全,然而付出的代价却是环境污染逐渐加剧、全球气候变暖。因此,人类社会与环境可持续发展越来越受到重视。在大规模的土木建设中,传统材料、传统工艺已经不能满足需要,更多要求绿色、环保、节能、高效、高耐久性的环保型材料。CO2是主要的温室气体之一,水泥制造业的CO2排放量约占人类活动排放CO2总量的5%,而CO2养护混凝土作为一项非常有前景的技术,不仅能将CO2以矿物吸收的形式固定存储,真正实现环保、节能、高效,而且所制产品能够在现有基础上提高养护后混凝土的各项性能、缩短养护时间、节约能耗,可作为绿色混凝土材料的研究发展方向。本文研究了二氧化碳养护混凝土过程中几种能促进期间的化学反应的措施及对几种不同混凝土的二氧化碳养护的影响,主要有:1.通过对剩余水灰比这一重要因素对干硬性混凝土CO2养护的结果、性能的影响研究,发现0.35水灰比的干硬性混凝土在剩余水灰为0.160.20时CO2养护结果最好;同时监测反应过程温度,发现此剩余水灰比范围内,温度曲线峰值最高,说明此范围剩余水灰比条件,对于反应的快速进行,较为适宜;2.对掺加碳酸钙粉末对CO2养护干硬性混凝土进行重复实验,发现掺加碳酸钙粉末的干硬性混凝土的CO2养护程度、养护后强度重复性良好,实验有良好的可行性。3.对掺加碳酸钙粉末的干硬性混凝土,综合研究掺量、细度对养护程度、抗压强度的影响,同时监测反应过程温度,直观反应对反应动力的影响;对净浆试件养护前后的产物进行差热分析,确定反应前后CaCO3含量差异;发现800目细度的粉末,掺量为胶凝材料的5%时CaCO3粉对试件CO2养护结果增强效果明显。4.通过研究剩余水灰比对CO2养护泡沫混凝土的养护程度、抗压强度的影响并对发泡净浆试件养护前后的产物进行差热分析,发现随发泡剂掺量增加净浆试件CO2养护后试件抗压强度降低,而CO2养护程度则随着发泡剂掺量的增大而略有提高,主要原因是对试件CO2养护程度的提高主要可归因于发泡剂提高了试件的孔隙率,使得CO2更易渗透入试件内部,为进一步的CO2反应提供了条件。5.研究剩余水灰比对CO2引气轻骨料混凝土的养护程度、抗压强度的影响,发现剩余水灰比与试件强度线性拟合后可得公式y=-31.8x-10.89;相关系数R2=0.982;直线在竖轴上的截距可以认为是理论情况下同一水灰比所能得到的理论最大抗压强度,斜率表示随剩余水灰比增大,此组水灰比的混凝土试件CO2养护后抗压强度减小的难易程度。6.通过两种相对湿度的控制方法,比较CO2养护程度、养护强度、反应过程温度,发现降低密封养护箱内相对湿度对CO2养护效果有明显的提高作用。
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