[发明专利]一种二氧化碳预拌水泥基复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种二氧化碳预拌水泥基复合材料的制备方法。包括以下步骤：步骤一：往密闭状态下正搅拌的水泥浆体中通入含二氧化碳的气体30s～240s；步骤二：当水泥浆体流动度明显降低时，向其中加入水泥质量1％～3％的水以恢复其原先的流动度。本发明具有提高材料强度，减少水泥用量，缓解温室效应和经济效益高的特点。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，特别是一种二氧化碳预拌水泥基复合材料的制备方法。

背景技术

随着工业化的不断发展，越来越多的钢铁厂、制造厂正在兴建，化石能源的开采和燃烧，工厂排放出的烟尾气中含有的大量的二氧化碳，是导致温室效应的重要来源。目前，碳减排是全球所面临的重大课题，“碳达峰”、“碳中和”已经被提上日程。而对于碳排放量极为惊人的水泥和建筑材料产业来说，一个十分有效的解决方法是通过建筑材料来实现二氧化碳的吸收和固定。

碳化养护的方法早在上个世纪就已经有了相关的研究，它通过在水泥基材料水化早期进行一定浓度的二氧化碳养护来达到早强的目的，同时固定一定量的二氧化碳。但它的应用存在三个制约因素：一、其应用于工业生产时往往需要比较复杂的工艺流程，涉及到碳化养护前期的预处理和预养护等，需要对产品进行多次转移及处理。二、受到二氧化碳扩散效率的制约，二氧化碳养护方法所能实现的碳化只停留在构件的表层，并不能实现均匀的碳化。三、该种养护方法只能应用于预制构件的养护，但70％的混凝土用量都在于现场浇筑。因此，研发一种新型的二氧化碳的吸收和固定方法具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种二氧化碳预拌水泥基复合材料的制备方法。本发明具有提高材料强度，减少水泥用量，缓解温室效应和经济效益高的特点。

本发明的技术方案：一种二氧化碳预拌水泥基复合材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：往密闭状态下正搅拌的水泥浆体中通入含二氧化碳的气体30s～240s；

步骤二：当水泥浆体流动度明显降低时，向其中加入水泥质量1％～3％的水以恢复其原先的流动度。

前述的二氧化碳预拌水泥基复合材料的制备方法所述的步骤一中，所述的气体为：经过液化提纯的纯度为99.99％的二氧化碳气体；

或者为：经过液化提纯的纯度为99.99％的二氧化碳气体与工业配置的空气混合得到的混合气体，其中二氧化碳浓度为10％以上；

或者为：水泥厂和/或钢铁厂回收的烟道气，其中二氧化碳浓度为10％以上。

前述的二氧化碳预拌水泥基复合材料的制备方法所述的步骤一中，水泥浆体是以水泥作为主要胶凝材料的复合材料，包括水泥净浆、水泥砂浆或混凝土；水泥浆体的水灰比为0.3～0.6。

前述的二氧化碳预拌水泥基复合材料的制备方法所述的步骤一中，水泥浆体中的水泥为普通硅酸盐水泥，其强度等级为42.5、42.5R、52.5或52.5R。

前述的二氧化碳预拌水泥基复合材料的制备方法所述的步骤一中，在气体通入过程中，搅拌转速为60～300r/min。

前述的二氧化碳预拌水泥基复合材料的制备方法所述的步骤一中，在气体通入前，先对水泥浆体进行30s～120s的预拌。

前述的二氧化碳预拌水泥基复合材料的制备方法中，完成步骤二后，向水泥浆体中添加沙子、石子和外加剂，继续搅拌均匀，用于浇筑。

有益效果：与现有技术相比，本发明能够有效地将二氧化碳气体永久封存在水泥基复合材料中；同时，通过本发明步骤一注入的二氧化碳气体能够提高水泥基材料强度，且相应地能够减少水泥用量。

相较于碳化养护，本发明的预拌混凝土的早期碳化具有两大优势：