CO2碳化-矿渣/粉煤灰协同固化土效果与机制研究

摘要：

通过选取矿渣、粉煤灰2种大宗工业废渣作为固化材料分别与土样混合,搅拌均匀制样后通入CO2进行碳化试验,探究废渣掺量、碳化模式、碳化时间等多因素对试样碳化效果的影响.通过无侧限抗压强度、pH试验评价试样碳化前后力学性质变化规律,采用X射线衍射、压汞、扫描电镜等试验观测试样内部微观结构演化与碳化反应机制.试验结果表明:碳化3h试样抗压强度提升5％～15％,且随废渣掺量增加先增加后趋于平缓或下降;碳化效果受碳化模式影响且最佳碳化模式为围压300 kPa、CO2气压150 kPa;试样抗压强度随碳化时间延长先上升后下降、3～6 h处出现强度峰值.CO2碳化诱发CaCO3晶体生成并以文石和方解石形式存在,填充孔隙且黏结颗粒促使试样整体强度提升;适时延长碳化时间可促生更多CaCO3晶体、降低总孔隙体积和大孔隙数量;然而,由于废渣自身低水化活性,CaCO3晶体排列松散而未能形成相互交叉联结网状骨架,导致碳化过程对试样抗压强度提升幅度有限.研究成果可为后续工业废渣联合CO2碳化固化土技术的效能改良提供前期基础.

关键词：土力学、矿渣/粉煤灰、CO2碳化、抗压强度、CO2吸收量、微观机制

所属期刊栏目：39

分类号：TU411(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金51879202

在线出版日期：2020-08-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1493-1502