一种钢渣碳化免蒸养加气混凝土及其制备方法与流程

本发明属于蒸压加气混凝土领域，尤其涉及一种钢渣碳化免蒸养加气混凝土及其制备方法。

背景技术：

1、钢渣中存在丰富的硅酸盐相、游离氧化钙、游离氧化镁等，通过加速碳化的方式，可以有效地吸收co2，使钢渣中的ca2+与co2反应生成caco3，并填充在微观间隙当中，使钢渣致密化，减少有害孔隙的数量，显著改善钢渣制品的机械性能，从而实现大规模消纳钢渣的目的。然而在传统条件下，碳化反应生成的caco3集中在钢渣表面，将阻碍co2的扩散，使得co2与钢渣中的碱性物质反应缓慢，导致碳化处理钢渣难以实际应用。

2、当前将钢渣作为碳化材料，并在碳化气体co2的养护下，制成建筑材料成品是大规模消纳钢渣的一个重要研究方向。传统的灰砂砖为实心结构，co2向内部渗透缓慢，其碳化时间较长，碳化不彻底，严重影响了碳化效果。而加气混凝土是采用建筑材料与加气剂混合，制成内部为空心结构的建材制品，为碳化反应提供了良好的反应条件。专利cn101139182提供了一种由钢渣、水泥为主要材料吸收co2气体制备的碳化养护加气混凝土。利用含有碳化成分的钢渣或水泥为原料，加入加气剂和水，混合均匀，压制成加气混凝土，加气混凝土在碳化气体的养护下，制成碳化养护加气混凝土。该技术利用了工业废气，减少了co2温室气体的排放，制备了性能良好的加气混凝土制品，缩短了生产周期。

3、然而，钢渣碳化制备加气混凝土由于不采用高温蒸压养护，强度普遍较低，难以满足gb/t11968-2020《蒸压加气混凝土砌块》标准要求，严重制约碳化养护制备建筑材料的效果。

技术实现思路

1、针对现有技术中的不足，本发明提供一种钢渣碳化免蒸养加气混凝土及其制备方法，其目的在于解决免高温蒸养条件下钢渣碳化制备加气混凝土碳化程度低、强度不足的问题，实现钢渣的大规模利用，推进co2在建材制品中的有效封存。

2、一种钢渣碳化免蒸养加气混凝土，包括如下按重量份数计的组分：钢渣微粉48-56份、水泥14-18份、石灰9-12份、石膏2-3份、铝粉膏0.08-0.12份、超塑化剂0.25-0.45份、纳米碳酸钙0.5-0.6份、碳化促进剂1.2-1.3份和水26-32份。

3、作为改进的是，所述钢渣微粉为经磁选除铁后，球磨至比表面积≥350m2/kg；所述水泥为42.5普通硅酸盐水泥；所述石灰为工业级生石灰，其a(cao+mgo)≥65%，磨后细度（80μm方孔筛筛余）≤15%；所述石膏为脱硫石膏，其caso4·2h2o含量≥92%；所述铝粉膏为工业级铝粉膏，其活性铝含量≥90%。

4、作为改进的是，所述超塑化剂为氨基磺酸盐类超塑化剂，减水率≥25%。

5、作为改进的是，所述纳米碳酸钙特征为球形纳米碳酸钙，纯度≥98%。

6、作为改进的是，所述碳化促进剂为纳米氧化镁、碳酸钠、或水镁石中的至少一种。

7、上述钢渣碳化免蒸养加气混凝土的制备方法，包括以下步骤：

8、（1）混合搅拌：将钢渣微粉、石膏、超塑化剂、水先混合均匀，再加入水泥、石灰搅拌30~45s，最后加入铝粉膏、纳米碳酸钙、碳化促进剂搅拌5~10s得到混合料浆；

9、（2）料浆注模：将混合料浆注入已喷涂脱模剂的试件中；

10、（3）静停养护：将试件送入养护车间静停发泡，在温度为50~60℃中静停养护4~6小时；

11、（4）脱模切割：采用切割机按要求切割，去除损坏件以及不符合件的残次品；

12、（5）碳化养护：将切割完毕的加气砖坯体用轨道车送至碳化釜中，在80-90℃，co2压力2~3mpa的条件下，碳化养护2~3小时后出釜。

13、原理：

14、本发明以钢渣微粉为主要原料，采用碳化养护的方式，合理的选择co2压力、碳化养护温度与时间，实现了固废资源化再利用制备绿色节能加气混凝土，制备得到钢渣碳化免蒸养加气混凝土，适用范围广泛；鉴于钢渣的水化活性低，本发明采用碳化促进剂促进钢渣的碳化速度，一方面提高钢渣的碱性，可溶解更多的co2，同时与加气混凝土料浆中的水发生水化反应，生成的具有弱胶结性且表面疏松多孔mg(oh)2，为碳化反应提供成核位点，促进碳化程度。另一方面，碳化促进剂优先参与反应，降低了反应活化能，有效促进co2的深度矿化反应。本发明还采用了具有立体分散效果的氨基磺酸盐类超塑化剂，产生塑化作用，使钢渣颗粒稳定分散，促进co2均匀的在生坯中扩散，防止局部强度不足的现象发生；本发明采用了纯度≥98%的球形纳米碳酸钙，比表面积高，分散性好，充分发挥填充效应以及碳化反应的前驱效应，促进碳化反应的加速进行，减少养护时间。

15、有益效果

16、（1）本发明的钢渣碳化免蒸养加气混凝土，以钢渣为主要原料，实现固废资源化再利用制备绿色节能加气混凝土墙体材料，达到了节能减排、保护环境的目的；

17、（2）本发明的钢渣碳化免蒸养加气混凝土的制备方法中，采用co2对加气混凝土进行碳化养护，有效地实现co2的大规模封存；

18、（3）本发明采用碳化促进剂、球形纳米碳酸钙、超塑化剂等，以促进碳化反应与水化反应的相互进行；

19、（4）经过实际检测本发明制备的加气混凝土墙体制品符合gb/t 11968-2020《蒸压加气混凝土砌块》指标要求。

技术特征：

1.一种钢渣碳化免蒸养加气混凝土，其特征在于，包括如下按重量份数计的组分：钢渣微粉48-56份、水泥14-18份、石灰9-12份、石膏2-3份、铝粉膏0.08-0.12份、超塑化剂0.25-0.45份、纳米碳酸钙0.5-0.6份、碳化促进剂1.2-1.3份和水26-32份。

2.根据权利要求1所述的钢渣碳化免蒸养加气混凝土，其特征在于，所述钢渣微粉为经磁选除铁后，球磨至比表面积≥350m2/kg；所述水泥为42.5普通硅酸盐水泥；所述石灰为工业级生石灰，其a(cao+mgo)≥65%，磨后细度≤15%；所述石膏为脱硫石膏，其caso4·2h2o含量≥92%；所述铝粉膏为工业级铝粉膏，其活性铝含量≥90%。

3.根据权利要求1所述的钢渣碳化免蒸养加气混凝土，其特征在于，所述超塑化剂为氨基磺酸盐类超塑化剂，减水率≥25%。

4.根据权利要求1所述的钢渣碳化免蒸养加气混凝土，其特征在于，所述纳米碳酸钙为球形纳米碳酸钙，纯度≥98%。

5.根据权利要求1所述的钢渣碳化免蒸养加气混凝土，其特征在于，所述碳化促进剂为纳米氧化镁、碳酸钠、或水镁石中至少一种。

6.基于权利要求1-5任意一种所述的钢渣碳化免蒸养加气混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种钢渣碳化免蒸养加气混凝土及其制备方法，所述加气混凝土的原料包括如下按重量份数计的组分：钢渣微粉48‑56份、水泥14‑18份、石灰9‑12份、石膏2‑3份、铝粉膏0.08‑0.12份、超塑化剂0.25‑0.45份、纳米碳酸钙0.5‑0.6份、碳化促进剂1.2‑1.3份和水26‑32份，后经混合搅拌、料浆注模、静停养护、脱模切割、碳化养护制备得到。本发明以钢渣为主要原料，实现固废资源化再利用制备绿色节能加气混凝土墙材制品以及CO2的有效封存利用，达到了节能减排、保护环境的目的。

技术研发人员：朱研,戴志坚,孙赛寅,袁乾国,羊中军,吴其胜,刘家祥,徐加新
受保护的技术使用者：江苏博拓新型建筑材料股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13