利用H2O2发泡和碳化养护改善RMFC的固碳、力学和保温隔热性能

开发新型低碳胶凝材料替代高能耗高碳排放的硅酸盐水泥是水泥与建筑行业碳减排的重要途径之一.通过H2O2 发泡和CO2 养护活性氧化镁水泥(Reactive magnesium oxide cements,RMC),制备了一种可快速大量固碳且具有保温隔热性能的活性氧化镁泡沫混凝土(Reactive magnesium oxide foam concrete,RMFC),并研究得到了各因素对材料发泡、固碳、力学及隔热性能的影响规律及作用机理.考察了水灰比、H2O2 掺量和H2O2 预热温度对RMC浆体发泡效果的影响规律;研究了孔隙率、养护条件和碳化时间对RMFC碳化行为的作用效果;分析了孔隙率、养护条件与碳化时间对RMFC力学性能和保温隔热性能的作用机理.研究表明:通过适当提高水灰比延长 RMC浆体初凝时间、预热H2O2 提高其分解速率,可制备得到孔隙率较高的RMFC;提高孔隙率、增加CO2 浓度和降低碳化温度可显著提升固碳率,碳化温度不同还导致碳化产物有所不同;降低孔隙率或提高碳化水平可得到强度较高但导热系数较大的RMFC;试验中制备得到了容重635～1 335 kg/m3、抗压强度3.75～9.1 MPa,导热系数0.32～0.49 W/(m·K)的RMFC.本工作提出的RMFC制备方法具有显著的固碳效果,试验中每吨RMC固定CO2的最大值为0.42 t,以其替代硅酸盐水泥泡沫混凝土可助力水泥与建筑行业实现"碳达峰、碳中和".