石灰基材料的碳化养护技术与碳中和发展路径

日期:2025-11-12 14:08 来源:润丰矿业 作者:赵明 浏览量:9

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碳化养护强化技术:

  1. 预处理优化:采用蒸汽养护与碳化养护相结合的工艺,先在65℃、90%湿度下养护6小时形成初始强度,再进行碳化处理,碳化度提高至85%。
  2. 材料组成设计:在石灰基材料中掺入10-15%的活性硅质材料,形成更多可用于碳化的氢氧化钙,同时改善材料孔隙结构。
  3. 工艺参数控制:建立最佳碳化条件:CO₂浓度20%、温度60℃、湿度70%,在此条件下24小时碳化度可达传统自然碳化28天的水平。
  4. 催化剂应用:添加0.1%氨基化合物作为碳化催化剂,显著降低反应活化能,碳化速率提高3倍。

材料性能提升:

  1. 力学性能:碳化养护制品的抗压强度较标准养护提高40%,28天强度可达50MPa。
  2. 耐久性:碳化产物填充毛细孔隙,降低吸水率至5%以下,抗冻融循环次数超过100次。
  3. 尺寸稳定性:干燥收缩值降低60%,有效防止开裂。
  4. 微观结构:形成致密的方解石晶体交织结构,显著改善材料性能。

碳足迹与中和路径:

  1. 碳化量化:建立基于热重分析的碳化度精确测定方法,实现CO₂吸收量的准确定量。

  2. 全生命周期评估:考虑石灰石煅烧排放、燃料排放和碳化吸收,优化后的碳化养护工艺可使石灰砖碳足迹降至-0.05kg CO₂e/kg。

  3. 技术集成:将碳化养护与烟气CO₂捕集利用相结合,建立"捕集-输送-碳化"一体化系统。

  4. 政策支撑:建议将碳化封存量纳入碳排放交易体系,建立石灰制品碳标签制度。

工程应用案例:
某绿色建筑项目使用碳化养护石灰砖,经测算在50年使用寿命期内,每万平方米墙面可吸收CO₂ 180吨。配合太阳能驱动的碳化养护系统,实现了建筑材料从生产到使用的全生命周期碳中和。这一实践为传统材料的绿色创新提供了示范。

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