【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于建筑材料，具体涉及一种粉煤灰-水泥包裹协同co2碳化改性煤矸石骨料的方法及改性煤矸石骨料。
技术介绍
1、目前煤矸石主要应用于发电、生产有机肥料、做建筑材料等方面。其中，将煤矸石应用于建材行业，制备成骨料进行资源化利用，不仅能缓解建材业对天然骨料需求的压力，还能缓解煤矸石堆存的环境压力，符合当前绿色低碳可持续发展的社会发展需求。
2、由于煤矸石存在大量的微裂纹、孔隙和较高的碳含量，导致其吸水率和压碎值较高，表观密度小于天然骨料。这些缺陷导致煤矸石用做混凝土骨料时，混凝土的耐久性和力学性能较差，限制了其在混凝土中的应用。为了改善煤矸石骨料的性能，许多学者对煤矸石骨料进行了改性研究。煤矸石骨料的改性方法主要有表面包裹、热活化和微生物碳化技术。表面包裹方法主要利用活性矿物材料、纳米材料及有机溶剂等，对煤矸石进行包裹处理，通过活性矿物与水泥反应对煤矸石骨料进行改性。热活化方法利用高温活化煤矸石骨料中的高岭石对其进行改性。微生物碳化技术利用微生物诱导碳酸盐沉淀对煤矸石骨料进行改性。这些研究虽然对煤矸石的增强改性具有一定的效果，但表面包裹方法后期强化效果较差；热活化方法能耗较高，骨料受到温度应力的影响容易产生裂纹；微生物碳化方法对骨料处理时间较长，前期微生物培养工艺复杂、影响因素较多。诸多因素限制了这些改性技术在煤矸石利用中的推广。
3、因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种粉煤灰-水泥包裹协
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种粉煤灰-水泥包裹协同co2碳化改性煤矸石骨料的方法，包括下述步骤：(1)对煤矸石进行破碎，得到煤矸石骨料；(2)对所述煤矸石骨料进行饱和面干处理，使所述煤矸石骨料达到吸水饱和状态；(3)将经步骤(2)处理得到的煤矸石骨料与粉煤灰-水泥浆体混合均匀，之后置于筛子上，自然晾干，得到粉煤灰-水泥浆体包裹的煤矸石骨料；(4)将所述粉煤灰-水泥浆体包裹的煤矸石骨料置于co2碳化养护室中进行碳化养护。
3、优选地，步骤(4)中，所述碳化养护的温度为20±2℃，相对湿度为70％±5％，co2浓度为18％-22％，压力为0.09-0.11mpa。
4、优选地，步骤(1)中，所述煤矸石骨料的粒径为4.75-9.5mm；步骤(3)中，所述筛子的孔径≤4.75mm。
5、优选地，步骤(3)中，所述煤矸石骨料与粉煤灰-水泥浆体的质量比为0.48-0.52。
6、优选地，所述粉煤灰-水泥浆体通过将水泥、粉煤灰、减水剂和水混合后制备得到。
7、优选地，所述粉煤灰-水泥浆体中：所述水泥为p.o 42.5普通硅酸盐水泥，所述粉煤灰为一级粉煤灰，所述减水剂为聚羧酸减水剂。
8、优选地，所述粉煤灰-水泥浆体中，所述水与粉煤灰和水泥总量的质量比为0.3-0.5；所述减水剂的用量为所述粉煤灰-水泥浆体总质量的0.245％-0.255％；所述粉煤灰的用量为粉煤灰和水泥总质量的9.5％-10.5％。
9、本专利技术还提供了一种改性煤矸石骨料，其采用下述技术方案：一种改性煤矸石骨料，采用如上所述的方法制备得到。
10、有益效果：
11、本专利技术利用粉煤灰、水泥制备粉煤灰-水泥强化浆体，并采用co2碳化技术对粉煤灰-水泥浆体包裹后的煤矸石骨料进行养护。有效利用了粉煤灰和煤矸石固体废弃物，减少环境污染，节约资源。此外，强化煤矸石骨料的同时，可实现co2的封存。具体分析如下：
12、(1)粉煤灰中的sio2、al2o3等硅酸盐玻璃体与水泥水化产生ca(oh)2发生化学反应，生成水化硅酸钙(c-s-h)等凝胶，对浆体与骨料之间的界面过渡区(itz)能起到改善作用；用粉煤灰替代部分水泥制备浆体用做表面包裹材料，既可以节约水泥用量、降低碳排放，粉煤灰的“滚珠效应”又可以改善包裹浆体的流动度。
13、(2)co2碳化技术是利用co2与矿物质发生化学反应，将co2永久地嵌入到矿物结构中，从而减少大气中的co2浓度；co2可以和粉煤灰-水泥浆体水化反应生成ca(oh)2、c-s-h、aft以及未水化的c2s、c3s反应，生成caco3和硅胶，改善孔径结构，提高煤矸石骨料结构的致密度。
14、(3)利用煤矸石制备骨料可解决建筑行业骨料短缺的问题，并有助于co2的封存，从而帮助煤矸石处理行业提高其碳减排能力。
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1.一种粉煤灰-水泥包裹协同CO2碳化改性煤矸石骨料的方法，其特征在于，包括下述步骤：
2.如权利要求1所述的粉煤灰-水泥包裹协同CO2碳化改性煤矸石骨料的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述碳化养护的温度为20±2℃，相对湿度为70％±5％，CO2浓度为18％-22％，压力为0.09-0.11MPa。
3.如权利要求1所述的粉煤灰-水泥包裹协同CO2碳化改性煤矸石骨料的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述煤矸石骨料的粒径为4.75-9.5mm；
4.如权利要求1所述的粉煤灰-水泥包裹协同CO2碳化改性煤矸石骨料的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述煤矸石骨料与粉煤灰-水泥浆体的质量比为0.48-0.52。
5.如权利要求1所述的粉煤灰-水泥包裹协同CO2碳化改性煤矸石骨料的方法，其特征在于，所述粉煤灰-水泥浆体通过将水泥、粉煤灰、减水剂和水混合后制备得到。
6.如权利要求5所述的粉煤灰-水泥包裹协同CO2碳化改性煤矸石骨料的方法，其特征在于，所述粉煤灰-水泥浆体中：所述水泥为P.O 42.5普通硅酸盐水泥，所述粉煤灰为
7.如权利要求2所述的粉煤灰-水泥包裹协同CO2碳化改性煤矸石骨料的方法，其特征在于，所述粉煤灰-水泥浆体中，所述水与粉煤灰和水泥总量的质量比为0.3-0.5；
8.一种改性煤矸石骨料，其特征在于，采用如权利要求1-7所述的方法制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种粉煤灰-水泥包裹协同co2碳化改性煤矸石骨料的方法，其特征在于，包括下述步骤：
2.如权利要求1所述的粉煤灰-水泥包裹协同co2碳化改性煤矸石骨料的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述碳化养护的温度为20±2℃，相对湿度为70％±5％，co2浓度为18％-22％，压力为0.09-0.11mpa。
3.如权利要求1所述的粉煤灰-水泥包裹协同co2碳化改性煤矸石骨料的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述煤矸石骨料的粒径为4.75-9.5mm；
4.如权利要求1所述的粉煤灰-水泥包裹协同co2碳化改性煤矸石骨料的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述煤矸石骨料与粉煤灰-水泥浆体的质量比为0.48-0.52...
【专利技术属性】
技术研发人员：李书文，赵帅，伊倩，孙龙，席战伟，古军，孙指挥，芮新，袁海洪，李雪松，赵彬，曹乐乐，李亚南，罗树琼，高升，管学茂，
申请(专利权)人：义马煤业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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