[发明专利]一种商混站固碳强化再生骨料的制备方法

说明书

本发明提供了一种商混站固碳强化再生骨料的制备方法：取废弃的混凝土梁经破碎、分离得到的再生混凝土骨料，将骨料、高固含的商混废浆、湿磨球、晶型调控剂、水混合后湿磨并通入CO₂，通过水冷装置控制温度，得到固碳强化再生骨料浆料。将称好的400‑750份浆料、130‑225份水泥、185‑295份粉煤灰、20‑30份水，放入搅拌机中搅拌4min，将搅匀后的原料压制成型，在标准养护室中养护，得到固碳强化再生骨料砂浆。本发明成本低廉、能耗低，为商混废浆与再生骨料提供了一种新型高效的CO₂矿化利用方法。

技术领域

本发明涉及工业固废固碳综合利用技术领域，尤其涉及一种商混站固碳强化再生骨料的制备方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快，建筑业也蓬勃发展。每年因建设和拆除产生的废弃混凝土数量巨大。建筑垃圾堆积是目前亟待解决的环境问题之一，利用建筑垃圾制备再生粗骨料(RCA)，并将其应用于混凝土中是解决该问题的重要措施之一，并且可以有效解决天然骨料短缺的问题。然而，RCA吸水率高、压碎值大、界面过渡带弱的特点限制了RCA在实际工程中的大规模应用。要想使再生骨料配制的混凝土达到普通混凝土的标准，必须对再生骨料进行强化处理。

搅拌站数量日益增加，对搅拌站绿色生产的要求也越来越高，生产混凝土过程中产生的废浆污染问题亟待解决。混凝土生产过程、混凝土运输车辆、场地清洗过程会产生较多的废水废浆及固体废弃物，这些含有碱性物质的废浆及大量的固体废弃物直接排放，会严重污染周围水资源、土壤资源，甚至堵塞附近市政管网，对居民正常生活产生一定程度影响。因此，搅拌站废浆和固体废弃物资源化回收再利用得到了前所未有的重视。同时我国于2020年9月提出“双碳”目标——碳排放总量力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。建筑行业作为经济社会发展的基础性行业，与减碳、控碳有密切关系，应积极全方位服务于“双碳”目标实现。

申请号为CN202110418634.9的中国发明专利申请公开了一种再生骨料的强化处理方法、采用再生骨料的低自收缩砂浆及其制备方法，主要特点是使用稀硫酸和稀醋酸对再生骨料进行浸泡对再生骨料进行强化，虽然优化了再生骨料的物理性能，但制备过程中向其中添加的强酸与弱酸成本较高，且处理过后的酸性物质难以回收，留存在骨料中的强酸与弱酸会对水泥水化造成影响，使砂浆的强度产生损失。

申请号为CN201610833615.1的中国发明专利申请公开了一种强化再生骨料的制备方法及强化再生骨料混凝土，主要特点是将再生骨料浸泡在水玻璃与甲基硅酸钾溶液中进行强化改性。尽管利用水玻璃与甲基硅酸钾溶液特有的化学性质对再生骨料进行改性，通过改性处理制备出强化的再生骨料，但该骨料的固碳率不高，早期强度不理想，无法做到二氧化碳减排最大化。

发明内容

为了积极服务于“双碳”目标的实现，同时解决再生骨料吸水率高、孔隙率高、早期强度不理想，以及混凝土废浆等固废的排放污染的问题，本发明提供了一种商混站固碳强化再生骨料的制备方法。该方法一方面将废浆与骨料混合在湿磨固碳过程中有效提高CO₂转化率，另一方面通过混合碳化削弱了再生骨料表面的水泥浆体的碱性，同时在再生骨料表面附着上新的纳米碳酸钙层在界面过渡区与旧水泥能够很好的填充与包裹，解决了其高吸水、高孔隙与再生骨料自身强度低的问题，制备出新型固碳强化骨料。

本发明的一种商混站固碳强化再生骨料的制备方法，该方法包括以下步骤：

步骤1、将废弃的混凝土梁经破碎、分离得到再生混凝土骨料。

步骤2、以重量份计，取步骤1中400-500份再生混凝土骨料、80-100份高固含的商混废浆与240-300份湿磨球、20-30份晶型调控剂、180-220份水混合后湿磨。湿磨过程中向立式搅拌磨中通入浓度为40±5％、气速2.5-3.6kg/h的CO₂进行碳化反应。通过水冷装置控制反应温度，直至浆体pH＝7.3～7.6时，停止通入CO₂，继续湿磨0.5h，去除湿磨球，得到所需浆料。