【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于透水凝土领域，具体涉及一种早强快硬型高效固碳再生透水混凝土及其制备方法。
技术介绍
1、碳化水泥基材料可实现规模化利用co2的目的。然而，高效碳化水泥基材料的前提，要求材料本身具有可供co2气体传输的通道，且材料内部充足的钙源也是高效碳化的必要条件。水泥基材料碳化反应的进行须有合适的湿度条件及较优的内部组成，目前已有研究，更多是采 用常规的碳化条件，直接碳化不同组成的透水混凝土。co2与透水混凝土接触不充分以及原材料吸收co2不充分，导致透水混凝土固碳效率较低，且碳化养护后的透水混凝土强度提升幅度较小。此外，由于未充分考虑co2养护水泥基材料的作用机理，使得经过早期碳化养护的透水混凝土继续养护至中后期时，其力学性能和耐久性能甚至低于未经碳化养护的透水混凝土。
2、使用再生骨料制备的再生骨料混凝土是一种绿色环保的建筑材料，是目前高效处理建筑垃圾的有效途径之一。在可持续发展理念的驱动下，我国正在大范围使用再生骨料混凝土。
3、透水混凝土又称多孔混凝土，一般为面层砂浆和底层大孔混凝土双层结构，主要由水泥、水、粗骨料组成，无细骨料。透水混凝土强度主要取决于水泥浆料和骨料的强度。近些年，大量学者将再生骨料或混凝土置于特定co2的环境中，以达到加速碳化的效果。其中再生骨料碳化可以提高附着在再生骨料上的旧砂浆的强度，通过提高骨料的性能来改善再生混凝土的性能。
4、目前大部分的碳化混凝土都是直接进行碳化，没有充分考虑到co2与水泥基材料的作用原理，导致碳化效率不高，消耗较多co2，但碳化效果一般
5、专利cn 10928421 b公开了一种二氧化碳养护预制透水混凝土的制备方法，该方法包含将各种原料混合搅拌、入模成型、转入固碳室养护至养护时间结束。该专利提出了对预制透水混凝土进行固碳的理念。然而，该专利目的在于直接碳化各种组成的混凝土，没有充分考虑混凝土是否充分接触二氧化碳以及二氧化碳和水泥基材料的作用机理，二氧化碳浓度相对较低以及养护时间较短。
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种采用再生骨料制备的透水混凝土及其制备方法，解决了透水混凝土早期强度低、耐久性差等问题，为节能减碳以及高效处理建筑垃圾提供了一条有效的技术途径。
2、为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：
3、一种早强快硬型高效固碳再生透水混凝土，由如下按照质量份数计的组分制成：
4、100~160份再生骨料、30~40份胶结料、18~19份水、0.36~1.08份纤维素醚、0.36~0.72份消泡剂、0.36~3.6份可分散乳胶粉和1.8~2.88份早强型晶种；
5、所述的胶结料由普通硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥按照质量比为2~3:1；
6、所述再生骨料与胶结料的质量比控制在3~5:1。
7、优选140份再生骨料、25.2份普通硅酸盐水泥、10.8份硫铝酸盐水泥、19份水、0.36份纤维素醚、0.36份消泡剂、0.36份可分散乳胶粉、2.88份早强型晶种组成。
8、具体地，所述的再生骨料为破碎再生混凝土骨料，再生骨料粒径在5~16 mm之间，制备方法为：将废弃混凝土骨料破碎粉磨，通过孔径为4.75~9.5mm的方孔筛后，置于饱和石灰水至饱和面干，随后将面干的混凝土骨料放入氧化钙粉末中，充分混合使得混凝土骨料表面均匀覆盖氧化钙，即得。通过这一方法能够让胶结材内部有更多的钙源，为透水混凝土高效固化co2提供充分的途径。
9、具体地，所述的普通硅酸盐水泥标号为p.ⅱ 52.5r，比表面积为300~400 m2·kg-1；所述硫铝酸盐水泥标号为525，比表面积为400~500 m2·kg-1。
10、具体地，所述的纤维素醚为羟乙基甲基纤维素，粘度为35000~45000 mpa·s，平均粒径为10~12μm。
11、具体地，所述的消泡剂为有机硅改性消泡剂，型号为re 2971，呈乳白色粉末状，平均粒径为18~20μm。
12、具体地，所述的可分散乳胶粉为乙烯-醋酸乙烯酯乳胶粉，平均粒径为80~90 μm。
13、具体地，所述的早强型晶种为c-s-h晶种悬浮液，钙硅摩尔比为0.9~1，悬浮液固含量为20~25 wt%。
14、进一步地，本专利技术还提供了上述早强快硬型高效固碳再生透水混凝土的制备方法，包括如下步骤：
15、（1）将废弃混凝土骨料破碎、粉磨、过筛后，置于饱和石灰水至饱和面干，随后将面干的混凝土骨料放入氧化钙粉末中，充分混合使得混凝土骨料表面均匀覆盖氧化钙，得到再生骨料；
16、（2）将普通硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥混合均匀得到胶结料；
17、（3）将胶结料和总用水量1/2~2/3的水混合搅拌均匀，随后依次加入纤维素醚、可分散乳胶粉和早强型晶种，持续搅拌1~5分钟；
18、（4）将剩余的水和再生骨料加入，拌合均匀后装入模具中振实，并随模转入密闭养护室内养护6~12h；
19、（5）养护完成后脱模，将试件送入碳化釜中并通入二氧化碳气体进行碳化，碳化完成后送入水中养护即得。通过选取合适的预养护时间，经过早期碳化养护的透水混凝土放置于水中养护，为透水混凝土碳化层内部的水泥浆体水化提供合适的湿度条件，有利于后期强度的增长。
20、优选地，步骤（4）中，所述的密闭养护室内相对湿度为90~100%，温度为18~22℃。
21、优选地，步骤（5）中，所述碳化釜内二氧化碳气体的质量分数为90~100%，碳化压力为0.3~0.8 mpa，碳化时间为2~6 h。
22、有益效果
23、（1）本专利技术对废弃混凝土骨料进行预处理，通过将骨料置于饱和石灰水中浸泡，取出后置于饱和面干，此时骨料表面覆盖有氢氧化钙。然后使用氧化钙将其充分包裹，此时骨料表面覆盖氢氧化钙和氧化钙。制作混凝土过程中，氧化钙与水反应生成氢氧化钙。在后续碳化时，co2与氢氧化钙反应生成更多碳酸钙，为透水混凝土提供高效吸收co2的途径。添加纤维素醚和可分散乳胶粉对混凝土有引气作用，使透水混凝土内部孔隙率增大，孔隙增多，为透水混凝土与co2接触提供充分的空间。
24、（2）本专利技术采用多重养护结合的方式，选取合适的预养护时间，经过早期碳化养护的透水混凝土放置于水中养护，为透水混凝土碳化层内部的水泥浆体水化提供合适的湿度条件，从而有利于后期强度的增长。
25、（3）本专利技术考虑透水混凝土水泥浆体的湿度条件，高效提升co2气体与水泥浆体的反应速率，可实现快速脱模透水混凝土，并显著提升透水混凝土快速吸收co2的过程。
26、（4）本专利技术根据水泥基材料的孔结构与co2气体的渗透机理，通过多种类外加剂协同构造骨料表面水泥浆体的微纳孔结构，达到co2气体有效渗透到透水混凝土表面和内部，进而，使得水泥浆体外部和内部与本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种早强快硬型高效固碳再生透水混凝土，其特征在于，由如下按照质量份数计的组分制成：
2.根据权利要求1所述的早强快硬型高效固碳再生透水混凝土，其特征在于，所述的再生骨料为破碎再生混凝土骨料，再生骨料粒径在5~16 mm之间，制备方法为：
3.根据权利要求1所述的早强快硬型高效固碳再生透水混凝土，其特征在于，所述的普通硅酸盐水泥标号为P.Ⅱ 52.5R，比表面积为300~400 m2·kg-1；所述硫铝酸盐水泥标号为525，比表面积为400~500 m2·kg-1。
4.根据权利要求1所述的早强快硬型高效固碳再生透水混凝土，其特征在于，所述的纤维素醚为羟乙基甲基纤维素，粘度为35000~45000 MPa·s，平均粒径为10~12μm。
5.根据权利要求1所述的早强快硬型高效固碳再生透水混凝土，其特征在于，所述的消泡剂为有机硅改性消泡剂，型号为RE 2971，呈乳白色粉末状，平均粒径为18~20 μm。
6.根据权利要求1所述的早强快硬型高效固碳再生透水混凝土，其特征在于，所述的可分散乳胶粉为乙烯-醋酸乙烯酯乳胶粉，呈
7.根据权利要求1所述的早强快硬型高效固碳再生透水混凝土，其特征在于，所述的早强型晶种为C-S-H晶种悬浮液，钙硅摩尔比为0.9~1，悬浮液固含量为20~25wt%。
8.权利要求1所述早强快硬型高效固碳再生透水混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的早强快硬型高效固碳再生透水混凝土的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，所述的密闭养护室内相对湿度为90~100%，温度为18~22℃。
10.根据权利要求8所述的早强快硬型高效固碳再生透水混凝土的制备方法，其特征在于，步骤（5）中，所述碳化釜内二氧化碳气体的质量分数为90~100%，碳化压力为0.3~0.8MPa，碳化时间为2~6 h。
...【技术特征摘要】
1.一种早强快硬型高效固碳再生透水混凝土，其特征在于，由如下按照质量份数计的组分制成：
2.根据权利要求1所述的早强快硬型高效固碳再生透水混凝土，其特征在于，所述的再生骨料为破碎再生混凝土骨料，再生骨料粒径在5~16 mm之间，制备方法为：
3.根据权利要求1所述的早强快硬型高效固碳再生透水混凝土，其特征在于，所述的普通硅酸盐水泥标号为p.ⅱ 52.5r，比表面积为300~400 m2·kg-1；所述硫铝酸盐水泥标号为525，比表面积为400~500 m2·kg-1。
4.根据权利要求1所述的早强快硬型高效固碳再生透水混凝土，其特征在于，所述的纤维素醚为羟乙基甲基纤维素，粘度为35000~45000 mpa·s，平均粒径为10~12μm。
5.根据权利要求1所述的早强快硬型高效固碳再生透水混凝土，其特征在于，所述的消泡剂为有机硅改性消泡剂，型号为re 2971，呈乳白色粉末状，平均粒径为18~...
【专利技术属性】
技术研发人员：王顺祥，王钰沛，任思晨，梁超锋，浦少云，
申请(专利权)人：绍兴文理学院，
类型：发明
国别省市：
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