CN112028564B - 一种利用co2强化再生粉体制备的再生混凝土砌块 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种利用CO2强化再生粉体制备混凝土砌块。本发明进一步提供了一种利用CO2强化再生粉体制备混凝土砌块的制备方法。本发明提供的一种利用CO2强化再生粉体制备混凝土砌块，通过利用CO2强化再生粉体作为辅助胶凝材料使用，利用碳化养护强化工业高炉矿渣作为细集料，利用再生粗骨料作为粗集料制备再生混凝土砌块，实现了混凝土中胶凝材料和骨料的“全取代”和“全再生”，可制备出满足不同强度要求的再生混凝土砌块，同时降低了砌块制品的生产成本，可以满足隔声、隔热等功能性要求，具有工艺简单等特点，经济效益显著，适宜规模化推广。
Description
技术领域
本发明属于土木工程材料的技术领域，涉及一种再生混凝土砌块及其制备方法，具体涉及一种利用CO2强化再生粉体制备的再生混凝土砌块及其制备方法。
背景技术
随着我国城镇化建设的加快推进，我国建筑垃圾排放量逐年增加，传统建筑垃圾的处置多以堆放和填埋为主，不可避免地引起了系列环境问题和社会问题，因此急需对建筑垃圾进行资源化处置。考虑到我国建筑垃圾中含有大量的废混凝土和废砂浆等组分，现阶段我国建筑垃圾的资源化处置技术主要是将建筑垃圾通过破碎筛分，制备成不同粒径的再生骨料，通过替代天然砂石骨料制备再生骨料混凝土；亦或通过精细化研磨制备成粒径尺寸≤150μm的再生粉体，再生粉体具有辅助胶凝材料的基本特性，可通过替代水泥或粉煤灰制备再生粉体混凝土。因此，再生骨料和再生粉体材料是一种绿色低碳建筑材料，利用建筑垃圾制备再生骨料和再生粉体，在一定程度上降低了对天然资源的开采以及对水泥原料的过度依赖。
但是，相关研究发现低品质再生粉体掺入显著降低了制备混凝土性能，因此急需研发适用于再生粉体的性能提升技术，高性能再生粉体和再生粉体混凝土制品的推广应用将推进我国建筑垃圾资源化产业的快速可持续发展。
而建筑行业(特别是水泥工业)为高能耗产业，产生了大量CO2温室气体，对环境造成了不利影响。因此，建筑行业一直在寻求低碳环保技术，以减低建筑全生命周期中CO2排放。
发明内容
鉴于以上所述现有技术特点，结合我国建筑垃圾资源化现状及建筑行业中混凝土砌块制品的大量工程应用，本发明目的在于提供一种利用CO2强化再生粉体制备的再生混凝土砌块及其制备方法，即利用CO2强化再生粉体，再与再生粗骨料和高炉矿渣等再生材料一起制备再生混凝土砌块，最大限度地实现了再生材料的资源化“全利用”和“全再生”。
本发明另一目的在于通过CO2强化技术研发，实现了CO2的高效吸收，环境和生态效益显著，同时提升了再生混凝土砌块品质。
本发明是采用如下技术方案来实现上述目的的：
本发明第一方面提供了一种利用CO2强化再生粉体制备混凝土砌块，按重量份计，包括以下组分：
优选地，所述利用CO2强化再生粉体制备混凝土砌块，按重量份计，包括以下组分：
更优选地，所述利用CO2强化再生粉体制备混凝土砌块，按重量份计，包括以下组分：
优选地，所述水泥选自普通硅酸盐水泥或硫铝酸盐水泥中的任意一种。所述普通硅酸盐水泥是在硅酸盐水泥熟料中加入6～20％的混合材料、适量石膏磨细制成的。在一定的条件下可以替换，如要求快硬、高强的混凝土，一般优先采用硫铝酸盐水泥，也可采用普通硅酸盐水泥。
优选地，所述水泥的强度等级≥32.5级。
更优选地，所述水泥的强度等级≥42.5级。
优选地，所述CO2强化再生粉体是将废混凝土和/或废砂浆经Ca(OH)2溶液浸泡后进行第一次干燥、研磨、筛分获得粉体，再将粉体进行CO2强化养护后进行第二次干燥，所得。
更优选地，所述废混凝土的强度等级≥C20。进一步优选地，所述废混凝土的强度等级≥C30。最优选地，所述废混凝土的强度等级≥C40。
更优选地，所述废砂浆的强度≥M5。进一步优选地，所述废砂浆的强度≥M10。最优选地，所述废砂浆的强度≥M20。
更优选地，所述Ca(OH)2溶液为饱和Ca(OH)2水溶液。所述Ca(OH)2溶液的饱和浓度为 0.0224mol/L。
更优选地，所述Ca(OH)2溶液浸泡时间为0.5-2h，浸泡温度为(20±5)℃。所述浸泡使废混凝土和废砂浆充分吸收Ca(OH)2溶液，能够增加再生粉体中碳化反应物质，增强再生粉体品质。
更优选地，所述废混凝土和废砂浆在浸泡前保持干燥。
更优选地，所述第一次干燥将进行浸泡后的废混凝土和废砂浆加热烘干置恒重。
更优选地，所述第一次干燥的条件为：干燥设备为鼓风干燥机；干燥时间为24-36h；干燥温度为(50±5)℃。
更优选地，所述研磨的条件为：研磨设备为球磨机；研磨时间为1.5-2h。
更优选地，所述筛分的最大筛余粒径≤0.15mm。所述筛分选用机械高强震动筛分。
更优选地，所述CO2强化养护条件为：养护设备为CO2增压养护箱；养护环境温度≥10℃；养护相对湿度≥40％；养护压力≥0.1Mpa；养护时间为20-50h。所述CO2强化养护使再生粉体与CO2充分反应，提升再生粉体性能。
进一步优选地，所述CO2强化养护条件为：养护设备为CO2增压养护箱；养护环境温度≥20℃；养护相对湿度≥50％且≤70％；养护压力≥0.3Mpa；养护时间为24-48h。
更优选地，所述第二次干燥将进行CO2强化养护后的粉体加热烘干置恒重。
更优选地，所述第二次干燥的条件为：干燥设备为鼓风干燥机；干燥时间为4-6h；干燥温度为(50±5)℃。所述粉体从CO2增压养护箱中取出后进行第二次干燥。
优选地，所述CO2强化再生粉体的粒径≤150μm。更优选地，所述CO2强化再生粉体的粒径≤75μm。最优选地，所述CO2强化再生粉体的粒径≤45μm。
优选地，所述粉煤灰为常规使用的粉煤灰。所述粉煤灰为燃煤电厂从烟道气体中收集的细灰。
优选地，所述粉煤灰的等级不低于二级。
优选地，所述碳化高炉矿渣为经CO2强化养护的高炉矿渣。所述高炉矿渣为冶炼生铁时从高炉中排出的废渣。
更优选地，所述CO2强化养护条件为：养护设备为CO2增压养护箱；养护环境温度≥10℃；养护相对湿度≥40％；养护压力≥0.1Mpa；养护时间为20-50h。所述CO2强化养护使高炉矿渣与CO2充分反应，提升高炉矿渣性能。
进一步优选地，所述CO2强化养护条件为：养护设备为CO2增压养护箱；养护环境温度≥20℃；养护相对湿度≥50％且≤70％；养护压力≥0.3Mpa；养护时间为24-48h。
优选地，所述碳化高炉矿渣的粒径为0.15-5mm的连续颗粒级配。
优选地，所述碳化高炉矿渣中SiO2和Al2O3组分占其质量百分≥50％。
优选地，所述再生粗骨料为将废混凝土破碎为粒径＞5mm且≤31.5mm连续级配的废混凝土颗粒。
更优选地，所述废混凝土的强度≥C20。
进一步优选地，所述废混凝土的强度≥C30。
最优选地，所述废混凝土的强度≥C40。
上述废混凝土为建筑垃圾中的废弃混凝土，以及与废混凝土组分构成类似的废砂浆和废净浆。
优选地，所述水为自来水。
优选地，所述减水剂为聚羧酸减水剂。能够高效用于缓凝、泵送。具体来说，所述减水剂为由江苏苏博特新材料股份有限公司生产的SBTJM-10型聚羧酸减水剂。
优选地，所述引气剂选自松香皂发泡剂或松香类引气剂中的一种。
上述松香皂发泡剂为常规使用的松香皂发泡剂。
上述松香类引气剂为常规使用的松香类引气剂。
优选地，所述水玻璃为硅酸钠(Na2O·nSiO2)。所述水玻璃的CAS号为1344-09-8。
优选地，所述增稠调节剂为纤维素型外加剂。
更优选地，所述纤维素型外加剂为甲基纤维素或聚乙烯醇。
本发明第二方面提供一种利用CO2强化再生粉体制备混凝土砌块的制备方法，包括以下步骤：
1)按配比将水泥、CO2强化再生粉体、粉煤灰、碳化高炉矿渣、再生粗骨料进行第一次拌合，再加入水、减水剂、引气剂、水玻璃、增稠调节剂进行第二次拌合，获得拌合物；
2)将步骤1)获得的拌合物，进行浇筑、成型、脱模、养护后，以提供所述混凝土砌块。
优选地，步骤1)中，所述碳化高炉矿渣和再生粗骨料进行第一次拌合前，要对碳化高炉矿渣和再生粗骨料进行表面饱和面干处理。所述表面饱和面干处理是指，在拌合前，用清水对碳化高炉矿渣和再生粗骨料进行饱和面处理，使其表面相对湿度达到100％。
优选地，步骤1)中，所述第一次拌合的搅拌时间≥1分钟。更优选地，所述第一次拌合的搅拌时间为1-3分钟。
优选地，步骤1)中，所述第二次拌合的搅拌时间≥2分钟。更优选地，所述第二次拌合的搅拌时间为3分钟。
优选地，步骤1)中，所述第一次拌合和第二次拌合采用搅拌机进行搅拌混合，所述搅拌机为常规使用的机械搅拌机。更优选地，所述搅拌机为常规使用的震动搅拌机。
优选地，步骤1)中，所述拌合物的坍落度为10-100mm。更优选地，所述拌合物的坍落度为30-80mm。进一步优选地，所述拌合物的坍落度为50-60mm。
优选地，步骤2)中，所述浇筑条件为：所述浇筑现场的温度≥5℃；相对湿度≥40％。更优选地，所述浇筑条件为：所述浇筑现场的温度≥20℃；相对湿度≥80％。
优选地，步骤2)中，所述成型的方式为机械压制成型。
优选地，步骤2)中，所述养护选自然养护或标准养护中的一种或两种组合。
更优选地，所述自然养护的温度≥20℃，养护相对湿度≥60％、养护时间≥14天。
更优选地，所述标准养护的温度≥20℃，养护相对湿度≥95％，养护时间为≥28天。
如上所述，本发明提供的一种利用CO2强化再生粉体制备混凝土砌块，具有以下有益效果：
(1)本发明提出了利用CO2增压养护强化再生粉体，通过CO2强化再生粉体使其微观结构更加密实，使再生粉体性能得到明显提高，同时再生粉体的碳化反应，消纳了大量的温室气体CO2，满足低碳环保的绿色建材理念。同时，考虑到废混凝土和废砂浆制备的再生粉体中含有部分Ca(OH)2和未水化胶凝颗粒，利用CO2强化再生粉体并用于制备再生混凝土制品将是一种更加创新的低碳技术，结合了建筑废物资源化再生粉体性能提升技术与建筑行业低碳环保理念，生态效益和环境效益显著。
(2)本发明首先利用Ca(OH)2溶液对废混凝土和废砂浆进行预湿饱和Ca(OH)2溶液浸泡处置，待烘干后通过精细化研磨制备再生粉体，使再生粉体中吸附足够的Ca2+和OH-，在CO2 强化养护环境下可以使胶凝材料的碳化反应更加充分，吸收更多的CO2，可显著提升制备再生粉体的品质。
(3)本发明提出了针对CO2强化再生粉体的活性激发技术，通过配方中水玻璃以及NaOH溶液的掺入，可进一步提升CO2强化养护再生粉体的活性，实现再生粉体与胶凝材料间的紧密胶结与生长，提升制备再生混凝土砌块的品质；同时掺入水玻璃溶液，可提高再生混凝土的早期强度，降低再生混凝土砌块的养护和堆放成本。
(4)本发明利用CO2强化再生粉体作为辅助胶凝材料使用，利用再生粗骨料和碳化高炉矿渣作为集料制备再生混凝土砌块，实现了混凝土中胶凝材料和骨料的“全取代”和“全再生”，最大限度地实现了再生材料的资源化利用，本发明的推广应用可进一步加快我国建筑废物的资源化利用率，环境效益显著。
(5)本发明中CO2强化再生粉体的有利影响可以抵消再生骨料掺入产生的不利影响，使再生混凝土砌块性能达到普通混凝土砌块性能，CO2强化再生粉体制备的砌块强度较未经过 CO2强化再生粉体制备的砌块强度可提升5-30％。本发明提出了针对CO2强化再生粉体、再生粗骨料和高炉矿渣等制备再生混凝土砌块的配方，可制备出满足不同强度要求的再生混凝土砌块，同时降低了砌块制品的生产成本，具有工艺简单等特点，经济效益显著，适宜规模化推广。
(6)本发明提出的再生混凝土砌块，不仅具有良好的力学性能和耐久性能，同时具有较高的热工性能，可以满足隔声、隔热等功能性要求，是一种集生态性和功能性为一体的绿色再生建材。
附图说明
图1显示为本发明中利用CO2强化再生粉体制备再生混凝土砌块技术路线的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步阐述本发明，应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
本发明中利用CO2强化再生粉体制备混凝土砌块的过程如下：
首先，制备一种CO2强化再生粉体，即将建筑垃圾中的废混凝土和废砂浆放置于饱和 Ca(OH)2溶液中在(20±5)℃浸泡0.5-2h，使废混凝土和废砂浆充分吸收Ca(OH)2溶液后，将废混凝土和废砂浆取出置于鼓风干燥机中在(50±5)℃进行第一次干燥24-36h，烘干至恒重，然后利用球磨机将其研磨1.5-2h成粉体，再将粉体采用机械高强震动筛分，获得所需的粒径≤150μm的再生粉体。其中，废混凝土的强度≥C20，优选为≥C30，更优选为≥C40。废砂浆的强度≥M5，优选为≥M10，更优选为≥M20。再生粉体的粒径优选为≤75μm，更优选为≤45μm。
接着将获得的再生粉体置于CO2增压养护箱内，在温度≥10℃、相对湿度≥40％、养护压力≥0.1Mpa的养护环境下养护20-50h，待再生粉体碳化反应完全后，取出置于鼓风干燥机中在(50±5)℃进行第二次干燥4-6h，烘干至恒重，最终获得CO2强化再生粉体。CO2强化养护条件优选为温度≥20℃、相对湿度≥50％且≤70％、养护压力≥0.3Mpa、养护时间为 24-48h。
同时，取高炉矿渣置于CO2增压养护箱内，在温度≥10℃、相对湿度≥40％、养护压力≥0.1Mpa的养护环境下养护20-50h，终获得碳化高炉矿渣。CO2强化养护条件优选为温度≥20℃、相对湿度≥50％且≤70％、养护压力≥0.3Mpa、养护时间为24-48h。
然后，根据碳化高炉矿渣和再生粗骨料含水率，通过预加附加水拌合技术，使碳化高炉矿渣和再生粗骨料达到饱和面干状态。
按再生混凝土砌块的重量份比例，计量取水泥100份、CO2强化再生粉体10-200份、粉煤灰10-200份、碳化高炉矿渣100-600份、再生粗骨料200-1500份，进行第一次搅拌1-3分钟。其中，优选方案为计量取水泥100份、CO2强化再生粉体50-150份、粉煤灰50-150份、碳化高炉矿渣150-400份、再生粗骨料300-1000份。最优选方案为计量取水泥100份、CO2强化再生粉体80-120份、粉煤灰80-120份、碳化高炉矿渣200-300份、再生粗骨料400-800 份。
再计量取水30-300份、聚羧酸减水剂0.5-10份、引气剂0.01-50份、水玻璃0.01-50份、增稠调节剂0.01-20份，加入后进行第二次搅拌混合≥2分钟，获得拌合物，拌合物的坍落度为10-100mm，较佳为30-80mm，优选为50-60mm。其中，优选方案为水50-250份、聚羧酸减水剂1-8份、引气剂1-20份、水玻璃1-20份、增稠调节剂0.5-10份。最优选方案为优选方案为水100-150份、聚羧酸减水剂1-5份、引气剂2-5份、水玻璃2-5份、增稠调节剂1-5份
上述再生混凝土砌块的配方中，水泥选自普通硅酸盐水泥或硫铝酸盐水泥中的任意一种，水泥的强度等级≥32.5级，优选为≥42.5级。碳化高炉矿渣的粒径为0.15-5mm的连续颗粒级配，碳化高炉矿渣中SiO2和Al2O3组分占其质量百分≥50％。再生粗骨料为将废混凝土破碎为粒径＞5mm且≤31.5mm连续级配的废混凝土颗粒。其中，废混凝土的强度≥C20，优选为≥C30，更优选为≥C40。水为自来水。减水剂为聚羧酸减水剂，优选为SBTJM-10型聚羧酸减水剂。引气剂为松香皂发泡剂或松香类引气剂。水玻璃为硅酸钠。增稠调节剂为纤维素型外加剂，纤维素型外加剂为甲基纤维素或聚乙烯醇。
将所得拌合物在温度≥5℃、相对湿度≥40％条件下进行浇筑，再采用机械压制成型后脱模、养护后，即得所需的混凝土砌块。浇筑条件优选为温度≥20℃、相对湿度≥80％。养护选自自然养护或标准养护中的一种或两种组合。自然养护的温度≥20℃，养护相对湿度≥60％、养护时间≥14天。标准养护的温度≥20℃，养护相对湿度≥95％，养护时间为≥28 天。
实施例1
首先，制备一种CO2强化再生粉体，即将建筑垃圾中的废混凝土和废砂浆放置于0.0224mol/L饱和Ca(OH)2溶液中在20℃浸泡1h，使废混凝土和废砂浆充分吸收Ca(OH)2溶液后，将废混凝土和废砂浆取出置于鼓风干燥机中在50℃进行第一次干燥30h，烘干至恒重，然后利用球磨机将其研磨1.5h成粉体，再将粉体采用机械高强震动筛分，获得所需的粒径≤45μm的再生粉体。其中，废混凝土的强度≥C40。废砂浆的强度≥M20。
接着将获得的再生粉体置于CO2增压养护箱内，在温度为20℃、相对湿度为60％、养护压力为0.3Mpa的养护环境下养护35h，待再生粉体碳化反应完全后，取出置于鼓风干燥机中在50℃进行第二次干燥5h，烘干至恒重，最终获得CO2强化再生粉体样品1*。
同时，取高炉矿渣置于CO2增压养护箱内，在温度为20℃、相对湿度为60％、养护压力为0.3Mpa的养护环境下养护35h，终获得碳化高炉矿渣样品1*。
实施例2
按再生混凝土砌块的重量份比例，计量取普通硅酸盐水泥100g、实施例1中制备的CO2强化再生粉体样品1*90g、粉煤灰90g、饱和面干状态的碳化高炉矿渣样品1*300g、饱和面干状态的再生粗骨料650g，进行第一次慢速搅拌1-2分钟，至组分混合均匀。再计量取自来水70g、聚羧酸减水剂2g、松香皂发泡剂1g、水玻璃4g、甲基纤维素1.8g，混合后分3次加入后，进行第二次快速搅拌2分钟，获得拌合物。将所得拌合物在温度≥20℃、相对湿度≥80％条件下进行浇筑，再采用机械压制成型后脱模，在温度≥20℃、相对湿度≥95％下标准养护28d，获得混凝土砌块样品1#。
对混凝土砌块样品1#进行测定，测得抗压强度基准值为1.07，抗折强度基准值为1.12，传热系数为0.95。
实施例3
按再生混凝土砌块的重量份比例，计量取普通硅酸盐水泥100g、实施例1中制备的CO2强化再生粉体样品1*90g、粉煤灰90g、饱和面干状态的碳化高炉矿渣样品1*300g、饱和面干状态的再生粗骨料650g，进行第一次慢速搅拌1-2分钟，至组分混合均匀。再计量取自来水70g、聚羧酸减水剂2g、松香类引气剂3g、水玻璃4g、甲基纤维素1.2g，混合后分3次加入后，进行第二次快速搅拌2分钟，获得拌合物。将所得拌合物在温度≥20℃、相对湿度≥80％条件下进行浇筑，再采用机械压制成型后脱模，在温度≥20℃、相对湿度≥95％下标准养护28d，获得混凝土砌块样品2#。
对混凝土砌块样品2#进行测定，测得抗压强度基准值为0.92，抗折强度基准值为0.94，传热系数为0.64。
对比例1
按再生混凝土砌块的重量份比例，计量取普通硅酸盐水泥100g、未经CO2强化的再生粉体90g、粉煤灰90g、饱和面干状态的碳化高炉矿渣样品1*300g、饱和面干状态的再生粗骨料650g，进行第一次慢速搅拌1-2分钟，至组分混合均匀。再计量取自来水70g、聚羧酸减水剂2g，混合后分3次加入后，进行第二次快速搅拌2分钟，获得拌合物。将所得拌合物在温度≥20℃、相对湿度≥80％条件下进行浇筑，再采用机械压制成型后脱模，在温度≥20℃、相对湿度≥95％下标准养护28d，获得混凝土砌块样品1△。
对混凝土砌块样品1△进行测定，测得抗压强度基准值为1，抗折强度基准值为1，传热系数为1。
对比例2
按再生混凝土砌块的重量份比例，计量取普通硅酸盐水泥100g、实施例1中制备的CO2强化再生粉体样品1*90g、粉煤灰90g、饱和面干状态的碳化高炉矿渣样品1*300g、饱和面干状态的再生粗骨料650g，进行第一次慢速搅拌1-2分钟，至组分混合均匀。再计量取自来水70g、聚羧酸减水剂2g，混合后分3次加入后，进行第二次快速搅拌2分钟，获得拌合物。将所得拌合物在温度≥20℃、相对湿度≥80％条件下进行浇筑，再采用机械压制成型后脱模，在温度≥20℃、相对湿度≥95％下标准养护28d，获得混凝土砌块样品2△。
对混凝土砌块样品2△进行测定，测得抗压强度基准值为1.13，抗折强度基准值为1.17，传热系数为1.05。
对比例3
按再生混凝土砌块的重量份比例，计量取普通硅酸盐水泥100g、实施例1中制备的CO2强化再生粉体样品1*90g、粉煤灰90g、饱和面干状态的碳化高炉矿渣样品1*300g、饱和面干状态的再生粗骨料650g，进行第一次慢速搅拌1-2分钟，至组分混合均匀。再计量取自来水70g、聚羧酸减水剂2g、水玻璃4g，混合后分3次加入后，进行第二次快速搅拌2分钟，获得拌合物。将所得拌合物在温度≥20℃、相对湿度≥80％条件下进行浇筑，再采用机械压制成型后脱模，在温度≥20℃、相对湿度≥95％下标准养护28d，获得混凝土砌块样品3△。
对混凝土砌块样品3△进行测定，测得抗压强度基准值为1.24，抗折强度基准值为1.28，传热系数为1.08。
比较例1
将实施例1-2中获得的混凝土砌块样品1#-2#，对比例1-3中获得的混凝土砌块样品1△-3 △的性能测试结果进行比较，具体结果见表1。
表1
| 序号 | 抗压强度基准值 | 抗折强度基准值 | 传热系数 |
| 混凝土砌块样品1# | 1.07 | 1.12 | 0.95 |
| 混凝土砌块样品2# | 0.92 | 0.94 | 0.64 |
| 混凝土砌块样品1<sup>△</sup> | 1 | 1 | 1 |
| 混凝土砌块样品2<sup>△</sup> | 1.13 | 1.17 | 1.05 |
| 混凝土砌块样品3<sup>△</sup> | 1.24 | 1.28 | 1.08 |
由表1可知，经CO2强化再生粉体制备的再生混凝土砌块的力学性能显著高于未经CO2强化养护处理的普通再生微粉混凝土砌块。并且，经CO2强化再生粉体制备的再生混凝土砌块的传热系数满足国家相关标准规定，具有较好的保温隔热性能。可见，CO2强化再生粉体提高了再生混凝土砌块的强度，且通过配比调整引气剂和掺量，可以获得强度性能良好同时兼具一定热工性能的再生混凝土砌块。
综上所述，本发明提供的一种利用CO2强化再生粉体制备混凝土砌块，通过利用CO2强化再生粉体作为辅助胶凝材料使用，利用碳化养护强化工业高炉矿渣作为细集料，利用再生粗骨料作为粗集料制备再生混凝土砌块，实现了混凝土中胶凝材料和骨料的“全取代”和“全再生”，可制备出满足不同强度要求的再生混凝土砌块，同时降低了砌块制品的生产成本，可以满足隔声、隔热等功能性要求，具有工艺简单等特点，经济效益显著，适宜规模化推广。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (4)
1.一种混凝土砌块，按重量份计，由以下组分组成：
所述CO2强化再生粉体是将废混凝土和/或废砂浆经Ca(OH)2溶液浸泡后进行第一次干燥、研磨、筛分获得粉体，再将粉体进行CO2强化养护后进行第二次干燥，所得；
所述CO2强化再生粉体包括以下条件中任一项或多项：
A1)所述Ca(OH)2溶液为饱和Ca(OH)2水溶液；
A2)所述Ca(OH)2溶液浸泡时间为0.5-2h，浸泡温度为15-25℃；
A3)所述第一次干燥的条件为：干燥设备为鼓风干燥机；干燥时间为24-36h；干燥温度为45-55℃；
A4)所述研磨的条件为：研磨设备为球磨机；研磨时间为1.5-2h；
A5)所述筛分的最大筛余粒径≤0.15mm；
A6)所述第二次干燥的条件为：干燥设备为鼓风干燥机；干燥时间为4-6h；干燥温度为45-55℃；所述碳化高炉矿渣为经CO2强化养护的高炉矿渣；所述碳化高炉矿渣的粒径为0.15-5mm的连续颗粒级配；
所述碳化高炉矿渣中SiO2和Al2O3组分占其质量百分≥50％；
所述CO2强化养护条件为：养护设备为CO2增压养护箱；养护环境温度≥10℃；养护相对湿度≥40％；养护压力≥0.1Mpa；养护时间为20-50h；
所述混凝土砌块还包括以下条件中任一项或多项：
B1)所述水泥选自普通硅酸盐水泥或硫铝酸盐水泥中的任意一种；
B2)所述粉煤灰的等级不低于二级；
B3)所述再生粗骨料为将废混凝土破碎为粒径＞5mm且≤31.5mm连续级配的废混凝土颗粒；
B4)所述水为自来水；
B5)所述减水剂为聚羧酸减水剂；
B6)所述引气剂选自松香皂发泡剂或松香类引气剂中的一种；
B7)所述水玻璃为硅酸钠；
B8)所述增稠调节剂为纤维素型外加剂。
2.根据权利要求1所述的混凝土砌块的制备方法，包括以下步骤：
1)按配比将水泥、CO2强化再生粉体、粉煤灰、碳化高炉矿渣、再生粗骨料进行第一次拌合，再加入水、减水剂、引气剂、水玻璃、增稠调节剂进行第二次拌合，获得拌合物；
2)将步骤1)获得的拌合物，进行浇筑、成型、脱模、养护后，以提供所述混凝土砌块。
3.根据权利要求2所述的混凝土砌块的制备方法，其特征在于，步骤1)中包括以下条件中任一项或多项：
C1)所述碳化高炉矿渣和再生粗骨料进行第一次拌合前，要对碳化高炉矿渣和再生粗骨料进行表面饱和面干处理；
C2)所述第一次拌合的搅拌时间≥1分钟；
C3)所述第二次拌合的搅拌时间≥2分钟；
C4)所述拌合物的坍落度为10-100mm。
4.根据权利要求2所述的混凝土砌块的制备方法，其特征在于，步骤2)中包括以下条件中任一项或多项：
D1)所述浇筑条件为：所述浇筑现场的温度≥5℃；相对湿度≥40％；
D2)所述成型的方式为机械压制成型；
D3)所述养护选自然养护或标准养护中的一种或两种组合。
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