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Properties of coal gangue-Portland cement mixture with carbonation

机译：碳化煤石-硅酸盐水泥混合料的性能

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摘要

To promote the recycling of self-ignited coal gangue (CG) as a partial substitute for Portland cement (PC) and reduce carbon footprint of fossil fuel, carbonation curing was applied to PC-CG blend pastes as a novel strength enhancement method. Compressive strength, drying shrinkage and chloride ion permeability of PC-CG mixtures with or without carbonation curing were investigated and related mechanisms were demonstrated by X-ray diffraction (XRD), Si-29 solid-state nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR), thermogravimetry-differential thermal analysis (TG-DTA), mercury intrusion porosimetry (MIP), scanning electron microscopy (SEM) and back scattered electron imaging (BSE) measurements. Results showed that carbonation curing behaves a better improvement effect on compressive strength of PC-CG pastes with the higher incorporation of CG. The accelerated carbonation curing can improve drying shrinkage and chloride ion penetration resistance of cement paste specimen due to the refinement of pore structure. The captured CO2 content reached around 10% of PC-CG blend by weight with this carbonation curing. On the other hand, up to 20% CG can be recycled to replace PC without sacrifice of strength. Therefore, this technology presents a great potential in both sequestration of carbon dioxide and recycling of coal gangue.
机译：为了促进自燃煤石（CG）作为波特兰水泥（PC）的部分替代品的循环利用并减少化石燃料的碳足迹，将碳化固化方法应用于PC-CG混合浆料中是一种新的增强强度的方法。研究了有或没有碳酸固化的PC-CG混合物的抗压强度，干燥收缩率和氯离子渗透性，并通过X射线衍射（XRD），Si-29固态核磁共振波谱（NMR），热重分析证明了相关机理。差热分析（​​TG-DTA），压汞法（MIP），扫描电子显微镜（SEM）和背散射电子成像（BSE）测量。结果表明，随着CG含量的增加，碳化固化对PC-CG浆料的抗压强度表现出更好的改善效果。加速碳化固化可以改善水泥糊状样品的干缩性和抗氯离子渗透性，这是由于其孔隙结构的细化。通过该碳化固化，捕获的CO 2含量达到了PC-CG混合物重量的10％左右。另一方面，可以回收高达20％的CG来代替PC，而不会牺牲强度。因此，该技术在封存二氧化碳和回收煤石方面都具有巨大的潜力。

著录项

  • 来源
    《Fuel》 |2019年第1期|1-12|共12页
  • 作者

    Qin Ling; Gao Xiaojian;

  • 作者单位

    Harbin Inst Technol, Sch Civil Engn, Harbin 150090, Heilongjiang, Peoples R China;

    Harbin Inst Technol, Sch Civil Engn, Harbin 150090, Heilongjiang, Peoples R China|Harbin Inst Technol, Minist Educ, Key Lab Struct Dynam Behav & Control, Harbin 150090, Heilongjiang, Peoples R China;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
  • 关键词

    Coal gangue; Portland cement; CO2 capture; Compressive strength; Durability; Microstructure;

    机译：煤石;硅酸盐水泥;CO2捕集;抗压强度;耐久性;显微组织;

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