活化再生微粉在泡沫混凝土中的研究综述

王 睿, 余 俊磊, 胡 湘渝, 张 宇航
重庆科技大学土木与水利工程学院

摘要


建筑行业当下正面临着深度的脱碳挑战,如何把废弃混凝土加工产生的大量再生微粉(RCP)转化为高附
加值建材,成了固废资源化利用急需解决的关键问题。未经处理的原状RCP不仅孔隙繁多、形状不规则,表面还裹
着一层致密的老化产物外壳,这导致它极易吸水且几乎不具备水化反应活性。要是把这种粗粉直接加进发泡多孔的
基体里,新拌浆液的流动性和泡沫稳定性会被严重破坏,连带着材料后期的力学强度也会大幅衰减,孔隙变得越发
粗大连通。为了让RCP能够被大规模工程使用,必须找到有效的办法来敲碎这层“钝化壳”并重构其矿物晶相。这
篇综述深入探讨了RCP导致胶凝体系性能下降的物理和化学成因,并梳理了目前主流的微粉活化手段,包括机械粉
磨、不同温度梯度的热力活化、预湿半干法碳化,以及最前沿的“热力-碳化”协同激发技术。文章重点剖析了不
同外部能量是怎么剥离微粉表面物理屏障、改变微观反应过程以及优化泡沫混凝土孔隙结构的。现有研究证实,单
纯靠物理研磨只能破坏表层外壳;依托特定温度梯度的热活化则能解聚老化网络,促使高活性的无定形硅铝酸盐和
氧化钙原位生成。而预湿半干法碳化成功克服了传统湿法工艺的过滤难题,在受控的压力和时间域内能够保留大量
像亚稳态多晶型碳酸钙这样的高能态物质,大大加快了早期二次水化产物的沉淀速度。值得关注的是,“热-碳化”
复合工艺巧妙借助高温产生的微裂缝,让碳化反应长驱直入微粉深处,在掺量达到0%至40%的区间内,依然能凭借
新生成的纳米级碳酸钙和高活性硅相来稳泡增稠,使得基体界面过渡区(ITZ)变得异常致密,有效闭合了连通孔
隙。考虑到复合工艺牵扯到煅烧温度、加压大小、预湿尺度等诸多非线性连续变量,建议后续的研究全面引入响应
面法(RSM)等数学统计模型。借助多目标协同曲面,精准定位出既能吸收最高二氧化碳又能发挥极佳胶凝活性的
参数组合,从而为低碳、高掺量活化RCP泡沫混凝土的标准化制定和工厂量产打好统筹学理论基础。

关键词


再生微粉;泡沫混凝土;改性激发工艺

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参考


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DOI: http://dx.doi.org/10.12361/2661-3506-08-08-162410

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