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目前,国内外对废弃混凝土的回收利用途径主要包括用作回填材料、基础垫层以及制备再生材料。废弃混凝土再利用中存在再生产品附加值低、性能不稳定等缺点,亟需解决废弃混凝土资源最大化利用问题。废弃混凝土以砂石为主要组分,化学组成以钙和硅的氧化物为主要成分,可以作为钙质原料或(和)硅质原料,用于生产水泥、硅钙制品等。本论文研究利用废弃混凝土为主要原料制备硅钙制品,一方面可以实现废弃混凝土中砂石材料的资源化再利用,同时能够减少硅钙制品生产对天然硅钙原料的消耗,研究具有良好的经济效益和广阔的发展前景。目前,废弃混凝土制备硅钙制品的相关研究中,主要是把废弃混凝土作为硅质原料加以利用,而其中的石灰石(碎石骨料)仅仅充当集料,需要额外补充Ca(OH)2作为钙质原料。本论文采用低温煅烧-水热合成技术制备硅钙制品,可以充分利用废弃混凝土中的石灰石资源,将其作为硅钙制品中的钙质原料。本论文需要解决的关键问题有两个:一是通过使用适宜的添加剂降低废弃混凝土中CaCO3的分解温度,在减少能源消耗的前提下获得高含量、高反应活性的CaO;二是寻找适宜的配料比和压蒸合成制度,制备出性能良好的硅钙制品。本论文以未经分离处理的全组分废弃混凝土为主要原料,改变添加剂的种类(石膏、粉煤灰、氟化钙、草酸、碳酸镁、氧化铜和硫酸钡)和掺量,通过热重分析、化学测试、XRD分析等方法,研究不同煅烧制度下煅烧产物中CaO含量和CaO活性,确定适宜的添加剂掺杂方案和煅烧制度。进一步,改变水固比、钙硅比、压蒸温度和压蒸时间,通过抗压强度测试、孔溶液碱度测试、耐水性试验、压汞分析、XRD分析、SEM分析等方法研究水热合成制品的性能,确定适宜的配料比和压蒸制度。论文的主要研究结论为:(1)热重分析表明,废弃混凝土中CaCO3的分解温度为841℃;石膏和粉煤灰对降低碳酸钙分解温度的效果最好,而草酸对碳酸钙分解没有促进作用。煅烧试验表明,废弃混凝土中碳酸钙的热分解与保温时间无明显对应关系;以CaO含量和CaO活性为评价指标,空白组、掺1%石膏组废弃混凝土的最佳分解温度为900℃,掺10%粉煤灰组、掺10%CaF2组废弃混凝土的最佳分解温度为850℃。掺10%CaF2组废弃混凝土煅烧后进行压蒸,试件无法成型。本论文试验条件下,废弃混凝土适宜的添加剂掺杂方案为掺杂10%粉煤灰,适宜的低温煅烧制度为850℃、保温30min。(2)随着水固比增大,压蒸试件抗压强度降低;本论文实验条件下最佳水固比为0.36。不同压蒸制度下,试件抗压强度随钙硅比增大整体呈提高的趋势;较低压力下蒸压应适当延长保温时间,而较高压力蒸压应相应缩短保温时间。随着压蒸保温时间增加,压蒸压力1MPa时试件软化系数增大、压蒸压力2MPa时试件软化系数减小;随着钙硅比增大,试件软化系数整体呈先减小后增大的趋势;大部分压蒸试件的软化系数大于0.6,耐水性合格。压蒸压力对试件孔溶液碱度的影响最大、其次是压蒸保温时间,而钙硅比对孔溶液碱度的影响不大。蒸压压力2MPa、保温3h、钙硅比为1的蒸压试件,压汞法测定其孔隙率为9.22%。随着压蒸压力增大、压蒸保温时间延长、钙硅比增大,压蒸试件中生成的水化硅酸钙逐渐由开始的无定型C-S-H凝胶变化为托贝莫来石或硬硅钙石;钙硅比0.9、压力2MPa、保温6h和钙硅比1.0、压力1.5MPa、保温6h的蒸压制品中合成了硬硅钙石。