CO_(2)养护煤矸石粗骨料性能研究

作者：曹梦媛; 于素慧; 袁健; 王炜; 张少辉; 王艳^*

来源：材料导报, 2023, 1-15.

• 煤矸石
• CO_(2)养护
• 压碎指标
• 坚固性
• 界面过渡区
• 固碳率

煤矸石粗骨料压碎指标高、吸水率大以及与混凝土基体界面粘结差等缺点限制了在土木工程的应用，因此改善煤矸石各方面性能是提高其应用率的前提。CO2养护是利用CO2与水泥水化产物Ca(OH)2发生反应而改善水泥浆体的结构，可降低能耗、改善骨料的性能。本文研究了不同养护温度(20℃/40℃)、CO2浓度(65%/95%)和养护时间(2h/4h/6h)对水泥基材料包裹和水泥+环氧树脂材料包裹的煤矸石粗骨料表观密度、吸水率、压碎指标和坚固性的影响，对其化学成分和界面过渡区形貌进行了分析，并对CO2养护后的煤矸石粗骨料进行固碳率测定。CO2养护在骨料表面形成了一层强度较高的外壳，骨料性能得到改善，提高养护温度、增大CO2浓度和提高养护时间，表观密度可提升0.04%～3.24%，吸水率可降低6.51%～14.29%，煤矸石骨料的压碎指标和坚固性指数可从Ⅱ级提升到Ⅰ级骨料标准。经CO2养护后固碳率最高可达20.09%，在提高骨料性能的同时降低了CO2排放量。不同材料包裹的煤矸石骨料中，因水泥包裹层中Ca(OH)2含量较高，经CO2养护后界面粘结紧密，微观形貌也更加致密，提升效果最为显著，水泥+5%硅灰次之，水泥+10%粉煤灰和水泥+环氧树脂提升较差。

• 单位
  西安建筑科技大学; 土木工程学院