CN112209740A - 一种增强力学性能的负碳干压型水泥砌块制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种增强力学性能的负碳干压型水泥砌块制备方法。增强干压型水泥砌块物理性能的碳化预养护手段，属于建筑材料技术领域。所述方法包括以下步骤：(1)拌制不同水灰比(0.125‑0.175)的水泥浆体，并通过控制成型压力实现干压型水泥砌块含水量的控制。控制10MPa成型压力，实现50％‑60％的含水量；在15MPa条件下，实现60％‑80％的含水量；在20MPa条件下，实现80％‑90％的含水量。(2)不同含水量的试块成型即刻脱模并进行2h的早期加速碳化预养护，温度为20℃，碳化浓度为100％，实现不同含水量试块的碳化强度从4.36MPa‑55.94MPa的大跨度控制。(3)碳化预养护后的试块进行后续水养7天，最终获得49.76MPa‑110.37MPa的强度。本发明生产工艺简单，低碳环保，效率高，可实现干压型水泥砌块早强并促进后续水养强度的发展，且可针对不同工程需要，以含水量为指标实现砌块强度的控制。

Description

一种增强力学性能的负碳干压型水泥砌块制备方法
技术领域
本发明涉及不同水灰比及成型压力条件下水泥砖的制备及碳化技术的应用，是一种通过调节水灰比和成型压力控制干压型水泥砌块含水量以提高早期二氧化碳预养护效果及后续水养效果的早强环保型砌块的制备方法。
背景技术
我国前几年的房屋建筑中使用的气体材料多采用黏土烧结砖，但是最近几年里，国家处于对土壤及环境的保护，逐渐减少黏土烧结砖的使用量，部分地区已经严令禁止使用黏土烧结砖。灰土砖、空心砖。水泥砖等一系列砌体材料应运而生，并得到了广泛的应用。水泥砌块往往采用采用相对较低的水灰比，约在0.06～0.2，同时采用较高的成型压力，约为10～30MPa，成型即可脱模，无需脱模前的凝结时间，极大的缩短了养护时间，且得到的制品密实性好，抗冻性高，因此被广泛应用于园林、住宅小区、院校、厂区、人行道路、广场等。
在水泥砌块的实际应用中，进一步缩短缩短砌块养护周期及提高砌块早期强度对提高工程应用效率十分关键，碳化技术因其独特的优势被视为一种潜在的增强水泥基材料力学性能的有效方法并应用于工程实践，大量的研究表明，水泥基材料在碳化后有两大优势：(1)水泥基材料在碳化过程中能够迅速获得强度(这是由于CO2能与硅酸钙快速发生反应)，(2)能够应用混凝土来固定CO2，从而改善温室效应。尽管有学者指出干压水泥体系有利于CO2在反应材料中的有效扩散和有效碳化，可获得好的碳化养护效果。但干压型水泥基制品生产条件的多样化，即水灰比和成型压力的组合的多样性为其加速碳化技术在干压型水泥砌块生产中的应用带来了挑战，砌块内含水程度极大的影响了碳化效率。
因此，如何控制砌块含水量并将加速碳化技术应用于其生产过程以提高水泥砌块的早期强度及其工程应用效率对实际工程应用十分必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通过水泥砌块成型含水量指标的控制从而实现强度控制并通过加速碳化技术的应用提高其力学性能及应用效率的方法。该生产方法可实现实现砌块的快速养护固化，提高生产效率，且可资源化利用了温室气体二氧化碳，实现低碳环保。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
步骤一，分别按照0.125、0.150和0.175的比例准确称量水泥和水，并在搅拌锅中搅拌均匀；
步骤二，往步骤一在不同水灰比条件下拌制的水泥和水的均匀混合物注入钢膜，依次分别在10MPa、15MPa和20MPa的压力条件下压制成型，以实现含水量的控制；
步骤三，将步骤二得到试块脱模，立即进行2h的早期加速碳化养护；
步骤四，将步骤三碳化后的试块从碳化设备中取出并置于水中进行后续1天和7天水养。
所述碳化养护条件为：碳化时长为2h，温度控制为20℃，碳化浓度为100％。
所述水养条件为：水养时长分别为1天和7天，温度控制为20℃。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做详细说明。
实施例1
一种增强力学性能的负碳干压型水泥砌块制备方法，具体包括以下步骤：首先分别按照0.125、0.150和0.175的水灰比称量水泥和水，并置于搅拌锅中均匀搅拌3分钟，搅拌均匀后将混合物装入20×20×20mm钢模中在10MPa的成型压力条件下压制成型，随后立即置于碳化箱中碳化养护2h，后续置于水中继续水养1天和7天。
由本实施例制作的水泥砌块满足基本力学强度要求，实现50％-60％的含水量，碳化强度最高可达37.84MPa，可迅速投入工程应用，水养1天强度最高可达49.93MPa，水养7天强度最高可达61.78MPa。
实施例2
一种增强力学性能的负碳干压型水泥砌块制备方法，具体包括以下步骤：首先分别按照0.125、0.150和0.175的水灰比称量水泥和水，并置于搅拌锅中均匀搅拌3分钟，搅拌均匀后将混合物装入20×20×20mm钢模中在15MPa的成型压力条件下压制成型，随后立即置于碳化箱中碳化养护2h，后续置于水中继续水养1天和7天。
由本实施例制作的水泥砌块满足基本力学强度要求，实现60％-80％的含水量，碳化强度最高可达52.07MPa，可迅速投入工程应用，水养1天强度最高可达71.64MPa，水养7天强度最高可达96.90MPa。
实施例3
一种增强力学性能的负碳干压型水泥砌块制备方法，具体包括以下步骤：首先分别按照0.125、0.150和0.175的水灰比称量水泥和水，并置于搅拌锅中均匀搅拌3分钟，搅拌均匀后将混合物装入20×20×20mm钢模中在20MPa的成型压力条件下压制成型，随后立即置于碳化箱中碳化养护2h，后续置于水中继续水养1天和7天。
由本实施例制作的水泥砌块满足基本力学强度要求，实现80％-90％的含水量，碳化强度最高可达55.94MPa，可迅速投入工程应用，水养1天强度最高可达66.58MPa，水养7天强度最高可达110.37MPa。

Claims (6)

1.一种增强力学性能的负碳干压型水泥砌块制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，分别按照0.125、0.150和0.175的比例准确称量水泥和水，并在搅拌锅中搅拌均匀；
步骤二，往步骤一在不同水灰比条件下拌制的水泥和水的均匀混合物注入钢膜，依次分别在10MPa、15MPa和20MPa的压力条件下压制成型，以实现含水量的控制；
步骤三，将步骤二得到试块脱模，立即进行2h的早期加速碳化养护；
步骤四，将步骤三碳化后的试块从碳化设备中取出并置于水中进行后续1天和7天水养。
2.如权利要求所述的增强力学性能的负碳干压型水泥砌块制备方法，其特征在于：利用低水灰比，水灰比范围为0.125～0.175。
3.如权利要求所述的增强力学性能的负碳干压型水泥砌块制备方法，其特征在于：利用高成型压力，成型压力范围为10MPa～20MPa。
4.如权利要求所述的增强力学性能的负碳干压型水泥砌块制备方法，其特征在于：进行短期的早期加速碳化，脱模即碳化，碳化时间为2h。
5.如权利要求所述的负碳干压型水泥砌块，其特征在于：在0.125～0.175水灰比范围内，10MPa成型压力条件下，可控制砌块50％-60％的含水量，碳化强度最高可达37.84MPa，可迅速投入工程应用，水养1天强度最高可达49.93MPa，水养7天强度最高可达61.78MPa。
6.如权利要求所述的负碳干压型水泥砌块，其特征在于：在0.125～0.175水灰比范围内，20MPa成型压力条件下，可控制砌块80％-90％的含水量，碳化强度最高可达55.94MPa，可迅速投入工程应用，水养1天强度最高可达66.58MPa，水养7天强度最高可达110.37MPa。
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