Lulu Cheng, Yuxuan Chen, Tao Liu, H.J.H. Brouwers, Qingliang Yu
Understanding the CaCO3 phase transition of carbonated wollastonite composites caused by sodium tripolyphosphate: From amorphous to crystalline
Cement and Concrete Composites. 148 (2024) 105477. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2024.105477.
利用仿生矿化技术制备碳酸钙基新型胶凝材料是减少碳排放的重要途径。然而，CaCO3相变在碳化复合材料强度发展中的作用机理尚不清楚。在本研究中，以硅灰石矿物为富钙原材料，采用碳化养护的实验方法，使用三聚磷酸钠（STPP）控制CaCO3在碳化过程中的相变演化，制备了新型碳化硅灰石复合材料，并对其力学性能、微观结构和碳化机理进行了研究。结果表明，STPP通过控制CaCO3相变，有效提高了材料的力学性能。具体而言，STPP将无定形碳酸钙（ACC）的相变延长至72h后（1h为对照组），为碳酸钙结构重排提供了更多机会。此外，STPP的引入使ACC、球霰石、文石的形成更加稳定，基体微观结构致密，碳化程度降低。更重要的是，0.3 M以内的STPP浓度对所有碳酸化产物的胶凝能力有较强的改善作用（2.65 ~ 4.14 MPa/%），有利于抗压强度的提高（11.10 ~ 83.71%）。含0.1 M STPP的碳化胶凝材料的抗压强度最高，达到了75.59 MPa。我们的研究结果为理解碳酸钙基胶凝材料的碳化机理和可持续的水泥工业提供了独特的途径。