[发明专利]一种利用二氧化碳预处理锯末的方法

说明书

本发明公开了一种利用二氧化碳预处理锯末的方法。本发明的方法包括：(1)碱处理：将锯末置于容器中，加入碱溶液浸泡，滤出，清洗；(2)加钙处理：将碱处理后的锯末置于容器中，加入氢氧化钙或钙盐溶液并混合均匀；(3)碳化处理：将经加钙处理后的锯末置于密闭的碳化箱或反应釜中进行碳化处理，碳化处理至所加钙源完全碳化。本发明能够有效降低锯末的吸水率，减缓锯末对水泥水化的延缓作用，提高锯末水泥基复合材料的性能。

技术领域：

本发明涉及一种利用二氧化碳预处理锯末的方法，属于建筑材料生产技术领域。

背景技术：

锯末作为工业生产的副产物，价格低廉、取材方便。将其应用于水泥基复合材料中，既实现了资源的有效利用，又降低了水泥基复合材料的生产成本。并在降低水泥基复合材料比重的同时，提高了其保温性能和隔声性能。

但锯末具有高的孔隙率，且纤维素、半纤维素含有大量的羟基，致使锯末的吸水率很高。过多的水分会使水泥基体产生大量的连通孔，不仅会降低水泥基材料的力学性能，还会降低水泥基复合材料的耐久性。并且，锯末的主要成分为纤维素、半纤维素、木质素，还包括脂肪、蜡等物质，这些物质在水泥浆体的碱性环境中会降解为单糖、蔗糖、葡萄糖和木糖等糖类物质，从而延缓水泥的水化反应，影响水泥基复合材料的强度发展。锯末长时间处于水泥基体的高碱性环境中，会进一步降解，从而影响水泥基复合材料的强度和耐久性。

为改善锯末对水泥基复合材料的不利影响，众多研究者采用预处理的方式改善锯末的性能。其中，常用的预处理方法是将锯末浸泡在碱溶液中，改善锯末与水泥基体的相容性。但碱处理对锯末的吸水率降低有限，且对水泥基复合材料的强度提高也有限。而将碱处理后的锯末进行加钙碳化，不仅能降低锯末的吸水率，还能改善锯末与水泥基体的界面过渡区。目前尚未见有关于碱处理后再加钙碳化锯末的报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用二氧化碳预处理锯末的方法，能够有效降低锯末的吸水率，减缓锯末对水泥水化的延缓作用，提高锯末水泥基复合材料的性能。

上述的目的通过以下技术方案实现：

一种利用二氧化碳预处理锯末的方法，该方法包括以下步骤：

(1)碱处理：将锯末置于容器中，加入碱溶液浸泡，滤出，清洗；

(2)加钙处理：将碱处理后的锯末置于容器中，加入氢氧化钙或钙盐溶液并混合均匀；

(3)碳化处理：将经加钙处理后的锯末置于密闭的碳化箱或反应釜中进行碳化处理，碳化处理至所加钙源完全碳化。

进一步的，步骤(1)中，所述碱溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液、氢氧化钾溶液中一种或几种溶液的混合。

进一步的，所述氢氧化钙溶液为氢氧化钙的过饱和溶液，所述氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液的质量浓度为0.1～5％。

进一步的，步骤(1)中，锯末在碱溶液中的浸泡时间为6～24小时，碱溶液的温度为20～60℃。

进一步的，步骤(1)中，碱溶液浸泡后的锯末用自来水清洗，清洗至滤液呈中性，并干燥至恒重。

进一步的，步骤(2)中，所述钙盐为氯化钙或硝酸钙。

进一步的，步骤(2)中，所述氢氧化钙或钙盐与锯末和水的重量比为：氢氧化钙或钙盐:锯末:水＝0-40:100:50-200。

进一步的，步骤(2)中，先将氢氧化钙或钙盐与水混合成氢氧化钙溶液或钙盐溶液，再将锯末与氢氧化钙溶液或钙盐溶液混合。

进一步的，步骤(3)中，碳化处理时的相对湿度为30～70％。

进一步的，步骤(3)中，碳化处理时的二氧化碳浓度为30～100％。