【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑材料，具体涉及一种具有自修复功能的碳酸化复合人造骨料及其制备方法。
技术介绍
1、混凝土是最大宗的建筑材料，应用广泛。但混凝土中水泥水化硬化过程中的各种收缩使混凝土形成裂缝。当水、空气和有害离子通过裂缝进入混凝土内部时会引起钢筋锈蚀，从而破坏混凝土结构，缩短混凝土使用寿命。如何修复混凝土裂缝是本领域研究热点问题。
2、目前，通常以下方式修复裂缝。一、预埋含有修复树脂或无机修复物质的空心胶囊或玻璃纤维，当裂缝形成并破坏玻璃管时，树脂或无机修复物质溢出修复裂缝；二、在拌制混凝土时预加微生物与营养物质，当裂缝形成，水和空气进入裂缝激活微生物时，微生物产生碳酸钙沉淀而修复裂缝。然而第一种方式在混凝土搅拌时修复材料容易发生破坏而不起作用，第二种方式中微生物成本高且容易失活。
技术实现思路
1、鉴于
技术介绍
中存在的技术问题，本申请提供了一种具有自修复功能的碳酸化复合人造骨料及其制备方法，旨在解决现有自修复材料在混凝土搅拌时容易发生破坏，成本高、容易失活的技术问题。
2、第一方面，本申请实施例提供了一种具有自修复功能的碳酸化钢渣人造骨料，其由内向外包括内核颗粒、若干过渡层和壳层，内核颗粒由碳酸化的氢氧化钙组成，壳层由碳酸化的钢渣组成，若干过渡层至少设有两层且其由内向外氢氧化钙与钢渣的质量比逐渐减小；
3、内核颗粒中氢氧化钙的碳酸化程度不大于20%，具有自修复功能的碳酸化钢渣人造骨料的劈裂强度为4~6mpa。
4、在一些实施例中，靠
5、第二方面，本申请实施例提供了一种具有自修复功能的碳酸化钢渣人造骨料的制备方法，包括以下步骤：
6、s1、将氢氧化钙粉末与水混合后进行一次造粒，得到内核颗粒；
7、s2、将内核颗粒、氢氧化钙和钢渣混合，进行二次造粒，在内核颗粒表面包覆过渡层，得到第一中间产物；
8、s3、重复步骤s2，且逐步减小步骤s2中氢氧化钙和钢渣的质量比，在内核颗粒表面包覆多层过渡层，得到第二中间产物；
9、s4、将第二中间产物、钢渣和水混合，进行三次造粒，在第二中间产物表面包覆壳层，得到第三中间产物；
10、s5、将第三中间产物进行加速碳酸化养护，得到碳酸化钢渣人造骨料。
11、在一些实施例中，碳酸化钢渣人造骨料的内核颗粒中氢氧化钙粉末碳酸化程度不大于20%，碳酸化钢渣人造骨料的劈裂强度为4~6mpa。
12、在一些实施例中，加速碳酸化的条件为：co2体积浓度为20~99%，压力为0.1~0.3mpa，时间为8~24h。
13、在一些实施例中，内核颗粒的水固比为0.45~0.55。
14、在一些实施例中，壳层的水固比为0.10~0.20。
15、在一些实施例中，氢氧化钙粉末的粒度小于200目。
16、在一些实施例中，钢渣的粒度小于200目。
17、在一些实施例中，内核颗粒的直径为碳酸化钢渣人造骨料直径的1/3~1/2。
18、第三方面，一种具有自修复功能的碳酸化钢渣人造骨料在混凝土中的用途。
19、区别于现有技术方案，本申请的有益效果包括：
20、1、本申请通过第一过渡层、第二过渡层和壳层的初始结构和加速碳酸化反应条件的调控，使碳酸化钢渣人造骨料的单颗粒劈裂强度为4~6mpa。主要目的是使碳酸化钢渣人造骨料强度不能过低也不能过高，过低时碳酸化钢渣人造骨料在混凝土搅拌过程中极易破碎；过高时当混凝土开裂后，不能释放内部的修复物质。碳酸化钢渣人造骨料强度适中时混凝土搅拌过程中不易破损而当混凝土开裂时骨料也会开裂释放修复物质氢氧化钙。
21、2、本申请通过调控内部氢氧化钙粉体水固比使骨料在加速碳酸化养护时外层钢渣碳酸化反应而内部氢氧化钙粉体碳酸化程度较低，利于裂缝形成时有效修复物质氢氧化钙的释放，释放的氢氧化钙可在裂缝中发生自然碳化，形成的反应产物修复裂缝。另外，为了减小内核颗粒中碳酸化氢氧化钙和壳层中碳酸化钢渣性能差异过大，采用了多次过渡层处理，逐步减小梯度。实施例结果表明，本申请提供的制备方法制备得到的碳酸化复合人造骨料的内部氢氧化钙粉末碳酸化程度不大于20%，单颗粒骨料劈裂强度4~6mpa。
22、3、此外，本专利技术提供的碳酸化制品的制备方法工艺简单，利用固废，捕获co2，养护周期短，是一种典型低碳技术。
23、上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
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1.一种具有自修复功能的碳酸化钢渣人造骨料，其特征在于，其由内向外包括内核颗粒、若干过渡层和壳层，所述内核颗粒由碳酸化的氢氧化钙组成，所述壳层由碳酸化的钢渣组成，所述若干过渡层至少设有两层且其由内向外氢氧化钙与钢渣的质量比逐渐减小；
2.根据权利要求1所述的一种具有自修复功能的碳酸化钢渣人造骨料，其特征在于：靠近所述内核颗粒的过渡层中氢氧化钙和钢渣的质量比为(4~2):1，靠近所述壳层的过渡层中氢氧化钙和钢渣的质量比为1:(4~2)。
3.根据权利要求1或2所述的一种具有自修复功能的碳酸化钢渣人造骨料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种具有自修复功能的碳酸化钢渣人造骨料的制备方法，其特征在于，所述加速碳酸化的条件为：CO2体积浓度为20~99%，压力为0.1~0.3MPa，时间为8~24h。
5.根据权利要求3所述的具有自修复功能的碳酸化钢渣人造骨料的制备方法，其特征在于，所述内核颗粒的水固比为0.45~0.55。
6.根据权利要求3所述的具有自修复功能的碳酸化钢渣人造骨料的制备方法，其特
7.根据权利要求3所述的具有自修复功能的碳酸化钢渣人造骨料的制备方法，其特征在于，所述氢氧化钙粉末的粒度小于200目。
8.根据权利要求3所述的具有自修复功能的碳酸化钢渣人造骨料的制备方法，其特征在于，所述钢渣的粒度小于200目。
9.根据权利要求3所述的具有自修复功能的碳酸化钢渣人造骨料的制备方法，其特征在于，所述内核颗粒的直径为碳酸化钢渣人造骨料直径的1/3~1/2。
10.根据权利要求1或2所述的一种具有自修复功能的碳酸化钢渣人造骨料在混凝土中的用途。
...【技术特征摘要】
1.一种具有自修复功能的碳酸化钢渣人造骨料，其特征在于，其由内向外包括内核颗粒、若干过渡层和壳层，所述内核颗粒由碳酸化的氢氧化钙组成，所述壳层由碳酸化的钢渣组成，所述若干过渡层至少设有两层且其由内向外氢氧化钙与钢渣的质量比逐渐减小；
2.根据权利要求1所述的一种具有自修复功能的碳酸化钢渣人造骨料，其特征在于：靠近所述内核颗粒的过渡层中氢氧化钙和钢渣的质量比为(4~2):1，靠近所述壳层的过渡层中氢氧化钙和钢渣的质量比为1:(4~2)。
3.根据权利要求1或2所述的一种具有自修复功能的碳酸化钢渣人造骨料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种具有自修复功能的碳酸化钢渣人造骨料的制备方法，其特征在于，所述加速碳酸化的条件为：co2体积浓度为20~99%，压力为0.1~0.3mpa，时间为8~24h。
...【专利技术属性】
技术研发人员：张运华，祁格菲，刘志超，杨焕，杨洪洪，宁知非，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：
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