[发明专利]一种制备高固碳量建筑材料制品的方法有效

申请号：	201610104078.7	申请日：	2016-02-25
公开（公告）号：	CN105801069B	公开（公告）日：	2017-11-10
发明（设计）人：	何真;李振;梁辰;蔡新华	申请（专利权）人：	武汉大学
主分类号：	C04B28/18	分类号：	C04B28/18;C04B40/02
代理公司：	武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)42222	代理人：	程欣
地址：	430072 湖***	国省代码：	湖北;42
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摘要：
搜索关键词：	一种制备高固碳量建筑材料制品方法
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【说明书】：

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种制备高固碳量建筑材料制品的方法。

背景技术

因碳排放引起的气候问题越来越严重。建筑材料领域的碳排放尤其受到大家的关注，据估算仅水泥工业的碳排放就占全球排放总量的5％。利用绿色、低碳的技术生产建筑材料，从而降低碳排，放缓解气候问题势在必行。政府间气候变化专门委员会(IPCC)认为碳捕获与封存(CCS)技术，是控制碳排放、缓解气候变化问题的重要手段之一。CO₂的封存手段主要包括：地质封存、海洋封存、矿物封存或工业利用。其中矿物封存是最稳定的一种手段。含氢氧化钙、硅酸二钙、硅酸三钙等矿物成分的胶凝材料或者辅助胶凝材料，如水泥、水泥厂窑灰、钢渣等在低水胶比条件下经过碳化养护，CO₂以碳酸盐的形式稳定固定在材料中，同时材料获得一定的强度，并表现出优异的耐久性。利用上述材料及碳化养护方法生产建筑材料，与蒸汽养护相比，能节约能源，提高生产效率，同时降低碳排放。然而，如何有效提升制品生产过程中的固碳量确需要从生产的搅拌过程加以考虑，并需解决碳化搅拌降低制品强度的问题。

固碳量(材料吸收固定CO₂的质量占原材料质量的百分比)是衡量碳化养护材料的重要性能指标。

碳化养护方式生产建筑材料可以吸收固定一定量的CO₂，且材料早期强度较高耐久性优异，但是固碳量有限。本发明使CO₂在建筑材料制品生产的搅拌阶段和养护阶段都介入，采用在CO₂气氛中搅拌(碳化搅拌)结合养护时的碳化养护方式，显著提高建筑材料固碳量和强度。解决了常规方式生产建筑材料制品CO₂排放大、单纯碳化搅拌后制品强度低强度低、单纯碳化养护固碳量低的一系列问题，是一种借助建筑材料制品生产过程提高CO₂利用的好方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种碳化搅拌结合碳化养护方式提高建筑材料固碳量和强度的方法。

本发明通过下述技术方案实现：

一种制备高固碳量建筑材料制品的方法,步骤如下(1)将含有硅酸二钙、硅酸三钙、氢氧化钙的胶凝材料按水灰比为0.1-0.15的比例与水混合后，在二氧化碳气氛中充分搅拌1-1.5分钟，得到碳化搅拌后的拌合物；

(2)将上步所得拌合物在8MPa压力下成型，得毛坯；

(3)将上步所得毛坯标准养护2小时，即得。

所述步骤1和步骤2之间还包括步骤2`，所述步骤2`方法如下，将上步所得碳化搅拌后的拌合物按水灰比为0.15-0.2的比例二次补水，继续在空气中搅拌1分钟，得到二次搅拌的拌合物；所述水灰比中灰的重量按步骤1中的胶凝材料计算。

所述步骤3的方法还可为：将上步所得毛坯在二氧化碳气氛中、养护压力1bar、温度不低于5℃条件下碳化养护2小时，即得。所述胶凝材料为水泥或钢渣。

所述二氧化碳气氛为含CO₂的工业废气或高纯度CO₂。

步骤1中，发生碳化反应，同时伴随着反应热，导致拌合物团聚且干燥。

所述步骤2`中，补充水分后，在空气中继续搅拌，使步骤1过程中团聚且干燥的拌合物再次分散，整个搅拌过程控制水胶比为0.15-0.2之间。

所述步骤3中，碳化养护所用CO₂气体为高纯度CO₂或含CO₂的工业废气，养护压力为1bar，养护时长为2h，温度为不低于5℃室温。