CN116199483A - 一种固碳型泡沫混凝土的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及泡沫混凝土技术领域,具体涉及一种固碳型泡沫混凝土的制备方法,包括混合原料、二氧化碳发泡、预养护、二氧化碳养护步骤;本发明不需要进行高能耗的蒸压养护,仅需利用二氧化碳进行养护,通过二氧化碳发泡结合外部二氧化碳矿化养护,大大提高了泡沫混凝土对二氧化碳的吸收量,为混凝土行业实现“碳中和”探索了新的道路。
Description
技术领域
本发明涉及泡沫混凝土技术领域,具体涉及一种固碳型泡沫混凝土的制备方法。
背景技术
泡沫混凝土是将化学发泡剂或物理发泡剂发泡后加入到胶凝材料、掺合料、改性剂等制成的料浆中,经混合搅拌、浇注成型、自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的轻质墙体材料。具有容重小、保温隔热性能好、隔音耐火性能好等优点,广泛应用于广泛应用于节能墙体材料中。传统泡沫混凝土通常为自然养护或蒸养养护,其养护周期一般为7~28d,养护周期长,难以在短周期内获得高强度、低容重的优质产品。
发明内容
本发明的目的在于提供一种固碳型泡沫混凝土的制备方法,利用二氧化碳发泡制备固碳型泡沫混凝土,结合二氧化碳养护的方式,本发明使得制备出的泡沫混凝土具有强度高,能够固化封存二氧化碳,干缩率低。
为实现上述目的,本发明提供了以下技术方案:
本发明提供的一种固碳型泡沫混凝土的制备方法,包括以下制备步骤:
(1)将原料放入搅拌机中搅拌3-5min,充分混合制得初始料浆;
(2)将发泡剂与水按体积比为1:50配制成溶液,将发泡机进气孔与二氧化碳气瓶连接,二氧化碳气体浓度为90%~100%,利用发泡剂机将发泡剂制成包裹二氧化碳气体的泡沫;
(3)将制备好的初始料浆与泡沫快速均匀混合,制得混合浆料;
(4)将搅拌后的混合料浆浇筑至模具中,将模具置于恒温恒湿养护室中养护3h;
(5)将预养护后的泡沫混凝土脱模,置于二氧化碳分压为0.01~1.0MPa的碳化釜内碳化养护,碳化氧化温度为常温,养护时长为0.5~2h,即得成品。
优选地,所述步骤(1)中所用的原料为:P•O 42.5R水泥100~180份,钢渣30~50份,粉煤灰20~30份、电石渣10~20份,水60~120份。
优选地,所述钢渣的比表面积为400m2/kg。
优选地,所述步骤(3)中,初始料浆与泡沫的体积比为1: 5~1:10。
基于上述技术方案,本发明实施例至少可以产生如下技术效果:本发明提供的一种固碳型泡沫混凝土的制备方法,采用二氧化碳气体发泡,保证了泡沫混凝土内部的胶凝材料可以在短时间内被碳化产生强度。其制备和养护过程仅需要3~5h,大大缩短了时间,提高了生产效率。制备过程中,不需要进行高能耗的蒸压养护,仅需利用二氧化碳进行养护,通过二氧化碳发泡结合外部二氧化碳矿化养护,大大提高了泡沫混凝土对二氧化碳的吸收量,为混凝土行业实现“碳中和”探索了新的道路。
附图说明
图1是本发明实施例制备方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
本发明提供的一种固碳型泡沫混凝土的制备方法,包括以下制备步骤:
(1)将P•O 42.5R水泥100~180份,比表面积为400m2/kg的钢渣30~50份,粉煤灰20~30份、电石渣10~20份,水60~120份放入搅拌机中搅拌3-5min,充分混合制得初始料浆;
(2)将发泡剂与水按体积比为1:50配制成溶液,将发泡机进气孔与二氧化碳气瓶连接,二氧化碳气体浓度为90%~100%,利用发泡剂机将发泡剂制成包裹二氧化碳气体的泡沫;
(3)将制备好的初始料浆与泡沫快速均匀混合,控制初始料浆与泡沫的体积比为1: 5~1:10,制得混合浆料;
(4)将搅拌后的混合料浆浇筑至模具中,将模具置于恒温恒湿养护室中养护3h;
(5)将预养护后的泡沫混凝土脱模,置于二氧化碳分压为0.01~1.0MPa的碳化釜内碳化养护,碳化氧化温度为常温,养护时长为0.5~2h,即得成品。
一、制备实施例
实施例1
1.1原料
按重量份称取原料:P•O 42.5R水泥180份,比表面积400m2/kg的钢渣30份,粉煤灰25份、电石渣15份,水80份。
1.2 制备
将称取的水泥、钢渣、粉煤灰、电石渣、水放入搅拌机中搅拌4min充分混合制得初始料浆;将发泡剂与水按体积比为1:50配制成溶液,将发泡机进气孔与二氧化碳气瓶连接,二氧化碳气体浓度为95%,利用发泡剂机将发泡剂制成包裹二氧化碳气体的泡沫;将制备好的初始料浆与泡沫快速均匀混合,制得混合浆料,控制泡沫体积与初始料浆体积比为10:1;将搅拌后的混合料浆浇筑至模具中,将模具置于恒温恒湿养护室中养护3h;将预养护后的泡沫混凝土脱模,置于常温、二氧化碳分压为0.02MPa的碳化釜内碳化养护2h,即得成品。
实施例2
1.1原料
按重量份称取原料:P•O 42.5R水泥150份,比表面积400m2/kg的钢渣40份,粉煤灰20份、电石渣20份,水90份。
1.2 制备
将水泥、钢渣、粉煤灰、电石渣、水放入搅拌机中搅拌5min充分混合制得初始料浆;将发泡剂与水按体积比为1:50配制成溶液,将发泡机进气孔与二氧化碳气瓶连接,二氧化碳气体浓度为99%,利用发泡剂机将发泡剂制成包裹二氧化碳气体的泡沫;将制备好的初始料浆与泡沫快速均匀混合,制得混合浆料,控制泡沫体积与初始料浆体积比为8:1;将搅拌后的混合料浆浇筑至模具中,将模具置于恒温恒湿养护室中养护3h;将预养护后的泡沫混凝土脱模,置于常温、二氧化碳分压为0.05MPa的碳化釜内碳化养护1.5h,即得成品。
二、对比实施例
对比例1
按重量份称取原料:P•O 42.5R水泥180份,比表面积400m2/kg的钢渣30份,粉煤灰25份、电石渣15份,水80份;
将称取的水泥、钢渣、粉煤灰、电石渣、水放入搅拌机中搅拌4min充分混合制得初始料浆;将发泡剂与水按体积比为1:50配制成溶液,利用发泡剂机将发泡剂制成包裹空气的泡沫;将制备好的初始料浆与泡沫快速均匀混合,制得混合浆料,控制泡沫体积与初始料浆体积比为10:1;将搅拌后的混合料浆浇筑至模具中,将模具置于恒温恒湿养护室中养护3h;将预养护后的泡沫混凝土脱模,置于常温、二氧化碳分压为0.02MPa的碳化釜内碳化养护2h,即得成品。
对比例2
按重量份称取原料:P•O 42.5R水泥180份,比表面积400m2/kg的钢渣30份,粉煤灰25份、电石渣15份,水80份;
将称取的水泥、钢渣、粉煤灰、电石渣、水放入搅拌机中搅拌4min充分混合制得初始料浆;将发泡剂与水按体积比为1:50配制成溶液,利用发泡剂机将发泡剂制成包裹空气的泡沫;将制备好的初始料浆与泡沫快速均匀混合,制得混合浆料,控制泡沫体积与初始料浆体积比为10:1;将搅拌后的混合料浆浇筑至模具中,将模具置于恒温恒湿养护室中养护3h;将预养护后的泡沫混凝土脱模,置于常温、二氧化碳分压为0.02MPa的碳化釜内碳化养护24h,即得成品。
对比例3
按重量份称取原料:P•O 42.5R水泥180份,比表面积400m2/kg的钢渣30份,粉煤灰25份、电石渣15份,水80份;
将称取的水泥、钢渣、粉煤灰、电石渣、水放入搅拌机中搅拌4min充分混合制得初始料浆;将发泡剂与水按体积比为1:50配制成溶液,利用发泡剂机将发泡剂制成包裹空气的泡沫;将制备好的初始料浆与泡沫快速均匀混合,制得混合浆料,控制泡沫体积与初始料浆体积比为10:1;将搅拌后的混合料浆浇筑至模具中,将模具置于恒温恒湿养护室中养护,即得成品。
三、性能检测
按照JG/T 266-2011《泡沫混凝土》测定泡沫混凝土的干密度和抗压强度。将泡沫混凝泥土试块在55℃的烘箱中烘干至恒重,用振动磨粉磨后,在500℃的电炉中煅烧至恒重,然后再在900℃的电炉中煅烧至恒重,取前后两次质量差计算泡沫混凝泥土的固碳量。结果如表1所示:
表1实施例1-2、对比例1-3泡沫混凝土的干密度、抗压强度、固碳量及干燥收缩率
由实施例1和对比例1可知,采用空气发泡,在较短时间内泡沫混凝土无法实现硬化拆模;由实施例1和对比例2可知,采用空气发泡,虽然延长恒温恒湿养护时间可以进行拆模,但泡沫混凝土内部碳化程度较低,影响最终强度;由实施例2和对比例2可知,不在碳化釜内进行碳化养护,泡沫混凝土的强度和固碳量均较低。
通过本发明制备的泡沫混凝土,采用二氧化碳气体发泡,保证了泡沫混凝土内部的胶凝材料可以在短时间内被碳化产生强度。其制备和养护过程仅需要3~5h,大大缩短了时间,提高了生产效率。制备过程中,不需要进行高能耗的蒸压养护,仅需利用二氧化碳进行养护,通过二氧化碳发泡结合外部二氧化碳矿化养护,大大提高了泡沫混凝土对二氧化碳的吸收量,为混凝土行业实现“碳中和”探索了新的道路
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内,因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种固碳型泡沫混凝土的制备方法,其特征在于,包括以下制备步骤:
(1)将原料放入搅拌机中搅拌3-5min,充分混合制得初始料浆;
(2)将发泡剂与水按体积比为1:50配制成溶液,将发泡机进气孔与二氧化碳气瓶连接,二氧化碳气体浓度为90%~100%,利用发泡剂机将发泡剂制成包裹二氧化碳气体的泡沫;
(3)将制备好的初始料浆与泡沫快速均匀混合,制得混合浆料;
(4)将搅拌后的混合料浆浇筑至模具中,将模具置于恒温恒湿养护室中养护3h;
(5)将预养护后的泡沫混凝土脱模,置于二氧化碳分压为0.01~1.0MPa的碳化釜内碳化养护,碳化氧化温度为常温,养护时长为0.5~2h,即得成品。
2. 根据权利要求1所述的一种固碳型泡沫混凝土的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中所用的原料为:P•O 42.5R水泥100~180份,钢渣30~50份,粉煤灰20~30份、电石渣10~20份,水60~120份。
3.根据权利要求2所述的一种固碳型泡沫混凝土的制备方法,其特征在于,所述钢渣的比表面积为400m2/kg。
4. 根据权利要求1所述的一种固碳型泡沫混凝土的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中,初始料浆与泡沫的体积比为1: 5~1:10。
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