深部开采面临的矿井热害问题日益严重,燃煤电厂碳排放问题尤为突出,二氧化碳泡沫混凝土作为连接隔热和固碳的桥梁,应用前景广阔。课题组研究人员通过开展正交试验,研究了泡沫掺量对二氧化碳泡沫混凝土物理力学性能的影响规律,分析了各因素对二氧化碳泡沫混凝土物理力学性能的影响程度,并制备出满足矿井隔热应用的硫铝酸盐水泥基二氧化碳泡沫混凝土。结果表明:泡沫掺量是二氧化碳泡沫混凝土材料物理力学性能的主要影响因素,二氧化碳泡沫混凝土力学强度和隔热性能是相互矛盾的。从功效角度考虑,优选出的材料最佳配比为泡沫掺量5 L、水泥1 kg、水灰比0.4、纤维掺入量0.8%,对应材料的抗压强度为7.9 MPa、抗拉强度为1.07 MPa、导热系数为0.1674 W/(m·K);从经济成本和环境效益角度考虑,优选出的最佳材料配比为泡沫掺量3 L、水泥0.55 kg、水灰比0.35、河沙掺入量0.45 kg,对应材料的抗压强度为8.86 MPa、抗拉强度1.24 MPa、导热系数0.1789 W/(m·K)。二氧化碳泡沫混凝土兼顾固碳与隔热,本研究的成果能够为二氧化碳泡沫混凝土的矿井隔热应用提供参考。
近日,课题组的研究成果“Preparation of sulfoaluminate cementitious carbon dioxide foamed concrete: Application to coal mine insulation”发表在国际工程材料领域Top期刊“Construction and Building Materials”。
论文地址:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0950061825026005