本发明涉及一种固碳人工骨料及其制备方法,尤其是一种固碳型复合多孔人工骨料及其制备方法,属于建筑材料。
背景技术:
1、建材行业为响应国家“碳达峰、碳中和”的号召,努力推进固碳型建材的发展。目前,已报道文献主要利用混凝土水泥基体的水化产物(如ca (oh)2与csh)与co2的化学反应进行吸碳固碳,例如采用co2气体养护混凝土,或将co2气体注入混凝土,可以将co2封存在混凝土中。
2、但是,现有技术中采用混凝土的水泥基体吸碳固碳,会导致混凝土碳化,其中的钢筋会因为丧失碱性环境而发生锈蚀,给混凝土结构安全带来危险。这也限制了现有这种混凝土固碳技术的推广和发展。
技术实现思路
1、为了克服相关技术的上述不足,本发明提供一种固碳型复合多孔人工骨料及其制备方法,能够显著提高固碳效率,具有较高的产品强度,可广泛用于混凝土的天然骨料替代,减少天然骨料的开采,保护环境。
2、本发明解决其技术问题采用的一种技术方案是:
3、一种固碳型复合多孔人工骨料,按照重量份计,所述复合固碳多孔人工骨料的原料包括以下组分:
4、沸石30-90份、偏高岭土36-108份、粉煤灰10-30份、碱活化剂20-60份、发泡剂2.5-15.63份、泡沫稳定剂1.5-4.5份。
5、作为本发明的进一步改进,所述固碳型复合多孔人工骨料包括以下重量份的原料组分:
6、沸石30份、偏高岭土36份、粉煤灰10份、碱活化剂20份、发泡剂2.5份、泡沫稳定剂1.5份。
7、作为本发明的进一步改进,所述沸石包括13x沸石、4a沸石和斜沸石中的至少一种。
8、作为本发明的进一步改进,所述泡沫稳定剂为硬脂酸钙。
9、作为本发明的进一步改进,所述碱活化剂为氢氧化钠和水玻璃的混合物。
10、作为本发明的进一步改进,所述发泡剂为次氯酸钠。
11、本发明解决其技术问题采用的另一种技术方案是:
12、一种固碳型复合多孔人工骨料的制备方法,包括:
13、s10、制备碱活化剂;
14、s20、按重量份计,将沸石30-90份、偏高岭土36-108份、粉煤灰10-30份、碱活化剂20-60份、发泡剂2.5-15.63份、泡沫稳定剂1.5-4.5份进行混合,得到混合粉料;
15、s30、将所述混合粉料投入圆盘造粒机中进行造粒,得到人工骨料生胚;
16、s40、将所述人工骨料生胚置于密闭的co2环境中养护,得到复合多孔人工骨料。
17、作为本发明的进一步改进,所述s10、制备碱活化剂,具体包括:将氢氧化钠加入到水玻璃中,搅拌5 min,混合均匀,静置24h冷却至室温,得到模数为1的水玻璃。
18、作为本发明的进一步改进,所述s20、按重量份计,将沸石30-90份、偏高岭土36-108份、粉煤灰10-30份、碱活化剂20-60份、发泡剂2.5-15.63份、泡沫稳定剂1.5-4.5份进行混合,得到混合粉料;具体包括:
19、s21、按照上述重量份计,先称取偏高岭土、粉煤灰和沸石在烧杯中均匀混合;
20、s22、按照上述重量份计,继续往烧杯内缓慢加入碱活化剂,搅拌2 min;s23、按照上述重量份计,再将泡沫稳定剂倒入烧杯中,搅拌2 min;
21、s24、按照上述重量份计,最后加入发泡剂,搅拌3min;至此得到所述混合粉料。
22、作为本发明的进一步改进,所述s30、将所述混合粉料投入圆盘造粒机中进行造粒,得到人工骨料生胚,具体包括:
23、s31、先将大部分的所述混合粉料投入圆盘造粒机中成球10 min,得到粒径为3-15mm的湿润球状骨料;
24、s32、再加入剩余的混合粉料继续进行造粒,直至骨料表面呈干燥状态,得到所述人工骨料生胚。
25、相比相关技术,本发明的一种固碳型复合多孔人工骨料及其制备方法,均借助一致的技术方案,能够至少具备下列技术优势:
26、本发明主要利用偏高岭土、粉煤灰和碱活化剂制备人工骨料,并且搭配使用了骨料,同时还加入发泡剂、泡沫稳定剂且优化了配比,实现了二氧化碳吸附能力的大大提高,而且能够保持产品具有强度高,可广泛用于混凝土的天然骨料替代,同时又不会引发混凝土的碳化问题,具有推广及应用前景,还对减少天然骨料的开采、保护环境,以及二氧化碳封存、碳达峰和碳中和均具有重要意义。
1.一种固碳型复合多孔人工骨料,其特征在于,按照重量份计,所述复合固碳多孔人工骨料的原料包括以下组分:
2.根据权利要求1所述的一种固碳型复合多孔人工骨料,其特征在于,所述固碳型复合多孔人工骨料包括以下重量份的原料组分:
3.根据权利要求1或2所述的一种固碳型复合多孔人工骨料,其特征在于,所述沸石包括13x沸石、4a沸石和斜沸石中的至少一种。
4.根据权利要求1或2所述的一种固碳型复合多孔人工骨料,其特征在于,所述泡沫稳定剂为硬脂酸钙。
5.根据权利要求1或2所述的一种固碳型复合多孔人工骨料,其特征在于,所述碱活化剂为氢氧化钠和水玻璃的混合物。
6.根据权利要求1或2所述的一种固碳型复合多孔人工骨料,其特征在于,所述发泡剂为次氯酸钠。
7.一种固碳型复合多孔人工骨料的制备方法,其特征在于,包括:
8.根据权利要求7所述的一种固碳型复合多孔人工骨料的制备方法,其特征在于,所述s10、制备碱活化剂,具体包括:将氢氧化钠加入到水玻璃中,搅拌5 min,混合均匀,静置24h冷却至室温,得到模数为1的水玻璃。
9.根据权利要求7所述的一种固碳型复合多孔人工骨料的制备方法,其特征在于,所述s20、按重量份计,将沸石30-90份、偏高岭土36-108份、粉煤灰10-30份、碱活化剂20-60份、发泡剂2.5-15.63份、泡沫稳定剂1.5-4.5份进行混合,得到混合粉料;具体包括:
10.根据权利要求7所述的一种固碳型复合多孔人工骨料的制备方法,其特征在于,所述s30、将所述混合粉料投入圆盘造粒机中进行造粒,得到人工骨料生胚,具体包括: