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摘要
钢铁行业CO2排放量大，钢渣等冶金固废资源化利用困难。钢渣碳化材料安定性和耐久性良好，但抗拉强度低、易开裂，限制了其在建筑领域的应用。本文采用钢渣为碳化原料、聚丙烯纤维为增强材料、碳化养护为手段开发制备纤维增强钢渣碳化材料。以钢渣碳化材料抗压强度、抗折强度和碳酸化程度为判断依据，结合热重、压汞法等微观分析方法，研究聚丙烯纤维掺量对钢渣碳化材料力学性能、碳化固结性能的影响规律。结果表明：聚丙烯纤维的加入会降低钢渣碳化材料的抗压强度，但适量的纤维掺入对于提高钢渣碳化材料抗折强度是有利的，随着纤维掺量的增加，钢渣碳化材料抗折强度呈现出先不变，后增加，再减小的变化趋势，在纤维掺量为7 kg/m3时达到最大值。此外，聚丙烯纤维的加入会促进钢渣的水化反应，降低钢渣的碳化反应，提高钢渣碳化材料的密度，降低钢渣碳化材料的孔隙率，但会提高碳化反应生成的碳酸钙的热稳定性。研究结果可为其他高钙镁含量材料制备碳化纤维薄板提供参考。
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单位北京科技大学; 山东钢铁股份有限公司
