科创中国
负碳固废基混凝土制备及应用
发布时间:
2023-08-25
截止日期:2023-09-25
价格 双方协商
地区： 山东省 济南市 历下区
需求方： 山东***协会
行业领域
节能环保产业
需求背景
双碳背景下传统水泥建材行业面临严峻减碳挑战。利用CO2
工业尾气矿化工业固废制备负碳固废基混凝土，应用于建筑及交
通基础设施建设，是解决该问题的有效途径。传统矿化技术常采
用高温、高压、高纯度CO2 且处理时间长，存在能耗高、固碳效
率低等问题，制约了矿化技术的推广应用。
为解决这一问题，本项目拟采用低纯度CO2 工业尾气，以粉
煤灰、钢渣、电石渣等大宗工业固废为原材料，通过常温、常压
工艺制备高品质负碳混凝土，实现建筑材料的绿色化和低碳化。
需解决的主要技术难题
（1）解决传统CO2 矿化技术反应条件高（高温、高压、高
纯度）及矿化时间长且矿化效率低的问题，提出常温（≤25 °C）、
常压（标准气压）、低纯度CO2 工业尾气条件下的高效矿化技术，
反应时间控制在6-8 分钟内，固碳效率达到50-120 kg/吨。
（2）解决现有矿化技术难以有效提升固废胶凝材料活性和
品质的问题，提出矿相定向匹配设计技术，调控矿化产物物化特
性，提升矿化固废活性，实现3 天活性提升50%以上，且28 天
活性指不低于***，水泥替代率提升20%-50%。
期望实现的主要技术目标
（1）技术参数：
①矿化工艺：反应温度≤25 °C、气压=标准大气压、CO2 纯
度40%~60%，反应时间6-8 分钟，固碳效率50-120 kg/吨；
②矿化后，工业固废胶凝材料3 天活性提升50%以上，28
天活性指数不低于***，水泥替代率提升20%-50%。
（2）产出成果：
发表论文3 篇；申请发明专利2 件；新工艺1 项。
（3）其他考核内容
①提出常温、常压、低纯度CO2 矿化固废工艺；
②形成高品质负碳混凝土，在建筑及交通基础设施建造领域
进行工程应用示范。
需求解析
解析单位：“科创中国”中小企业科技赋能科技服务团（山东省科技咨询中心有限公司） 解析时间：2023-09-08
张苗苗
山东科技咨询协会
部长
综合评价
此需求描述足够清晰。胶凝材料是指经过自身的物理化学作用后，能够由浆体变成固体，并在变化过程中把一些散粒材料或块状材料胶结成具有一定强度的整体的材料。水泥是一种常见的无机水硬性胶凝材料，我国水泥行业发展迅速，水泥的产量很大，在水泥生产过程中，尤其是煅烧水泥熟料的制备过程中，会产生大量的二氧化碳气体，而且消耗大量的自然资源，如石灰岩和黏土，不符合节能减排的要求，而由钢渣、矿渣、石膏、粉煤灰、铁尾矿等多种固废制备的固废基胶凝材料，在多种情况下可以直接作为水泥使用，既能减少自然资源的使用和能源消耗，又扩大了固废的利用率，使其得到资源化利用。
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