本發(fā)明屬于建筑材料固廢回收再利用，尤其涉及一種硫酸鹽與碳化復(fù)合改性再生微粉的制備方法及其產(chǎn)品和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、近年來(lái)，大量建筑物的拆除、倒塌和重建產(chǎn)生了大量的廢棄混凝土，這不僅造成了資源浪費(fèi)，也對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。利用廢棄混凝土回收處理后的再生微粉可以作為輔助性膠凝材料替代水泥，這樣既可以解決建筑垃圾的處理問(wèn)題，又可以有效減少水泥的用量。廢棄混凝土破碎得到的再生微粉成分復(fù)雜，使得再生微粉的活性低、吸水率高，造成混凝土工作性能和力學(xué)性能的下降。水泥混凝土中直接替代使用再生微粉存在活性低、利用率小的局限性。

2、為了拓寬再生微粉的應(yīng)用范圍，對(duì)再生微粉的改性以提升其性能尤為重要。再生微粉改性的方法主要有物理激活、化學(xué)激活、熱激活、碳化改性四種。再生微粉的加速碳化是提高混凝土在建筑行業(yè)可持續(xù)性發(fā)展有效途徑之一?，F(xiàn)有研究表明碳化處理可以密實(shí)再生微粉的孔隙結(jié)構(gòu)，碳化后的再生微粉具有顯著的火山灰活性，可作為補(bǔ)充膠凝材料重復(fù)使用。單一碳化改性的處理方法可以提升再生微粉活性，但現(xiàn)有碳化再生微粉固碳效率不高，且在水泥混凝土應(yīng)用技術(shù)還處于初級(jí)階段。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種硫酸鹽與碳化復(fù)合改性再生微粉的制備方法及其產(chǎn)品哥、和應(yīng)用，利用化學(xué)改性和碳化協(xié)同處理廢棄混凝土以提升再生微粉品質(zhì)，使其既能提升再生微粉的活性，又可以達(dá)到提升固碳的效果，有利于廢棄混凝土的循環(huán)利用并減少水泥的用量。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明的技術(shù)方案之一：

4、一種硫酸鹽與碳化復(fù)合改性再生微粉的制備方法，將廢棄混凝土破碎、篩分并研磨后得到未活化再生微粉，所述未活化再生微粉經(jīng)硫酸鹽溶液浸泡分散，獲得懸浮物；向所述懸浮物中通入工業(yè)二氧化碳?xì)怏w并進(jìn)行攪拌，誘導(dǎo)所述未活化再生微粉濕法碳化，待濕法碳化反應(yīng)完后，經(jīng)抽濾烘干得到復(fù)合改性再生微粉。

5、進(jìn)一步地，將廢棄混凝土粉碎、篩分，選取粒徑小于0.15mm。

6、進(jìn)一步地，所述懸浮物中再生微粉濃度為80-200g/l，所述硫酸鹽溶液濃度為0.1-0.5mol/l，浸泡時(shí)間為0.5-2h。

7、進(jìn)一步地，所述濕法碳化處理是將經(jīng)硫酸鹽溶液浸泡后的再生微粉通入工業(yè)二氧化碳并進(jìn)行攪拌，所述濕法碳化處理的時(shí)間為2-4h。

8、更進(jìn)一步地，所述濕法碳化處理在濃度為20-99％的工業(yè)co2氣氛下進(jìn)行。

9、本發(fā)明的技術(shù)方案之二：

10、一種硫酸鹽與碳化復(fù)合改性再生微粉，根據(jù)所述制備方法制備得到。

11、本發(fā)明的技術(shù)方案之三：

12、所述的硫酸鹽與碳化復(fù)合改性再生微粉在制備混凝土中的應(yīng)用。

13、硫酸鹽與碳化復(fù)合改性再生微粉含有一定量未水化水泥顆粒和氫氧化鈣，這些成分具有繼續(xù)水化形成凝膠產(chǎn)物的能力。

14、進(jìn)一步地，將所述硫酸鹽與碳化復(fù)合改性再生微粉作為水泥混凝土體系中的礦物摻合料替代部分水泥。

15、更進(jìn)一步地，所述硫酸鹽與碳化復(fù)合改性的再生微粉替代水泥的取代率為10-30％。

16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)效果：

17、(1)本發(fā)明使用復(fù)合改性的方式處理再生微粉，先將再生微粉浸泡在硫酸鹽溶液中，硫酸鹽作為激發(fā)劑能夠與再生微粉中的氫氧化物等反應(yīng)，生成新的水化產(chǎn)物，如硫酸鈣和鈣釩石，這些產(chǎn)物有助于提高再生微粉的活性。之后通過(guò)濕法碳化的方式，使得ca(oh)2和c-s-h水化產(chǎn)物與co2進(jìn)行反應(yīng)得到碳酸鈣和無(wú)定形硅鋁凝膠，又進(jìn)一步提升了再生微粉的活性。碳化產(chǎn)物填充再生微粉孔隙，降低其吸水率，強(qiáng)化再生微粉的物理性能，使其微觀結(jié)構(gòu)得到明顯改善，同時(shí)也可以與水泥水化產(chǎn)物反應(yīng)，發(fā)揮火山灰效應(yīng)，顯著提升水泥早期力學(xué)性能?？捎糜谥苽渌嗷炷?，減少水泥用量，有利于節(jié)能環(huán)保并且提高水泥混凝土的抗壓強(qiáng)度。

18、(2)本發(fā)明制備的活性再生微粉利用價(jià)值提高，適用于作為輔助性膠凝材料制備混凝土，解決廢棄混凝土浪費(fèi)和環(huán)保問(wèn)題，降低成本，而且制備方法簡(jiǎn)單，適用于工業(yè)生產(chǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種硫酸鹽與碳化復(fù)合改性再生微粉的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸鹽與碳化復(fù)合改性再生微粉的制備方法，其特征在于，所述未活化再生微粉的粒徑小于0.15mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸鹽與碳化復(fù)合改性再生微粉的制備方法，其特征在于，所述懸浮物中再生微粉的濃度為80-200g/l，所述硫酸鹽溶液濃度為0.1-0.5mol/l，浸泡時(shí)間為0.5-2h。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸鹽與碳化復(fù)合改性再生微粉的制備方法，其特征在于，所述濕法碳化反應(yīng)的時(shí)間為2-4h。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的硫酸鹽與碳化復(fù)合改性再生微粉的制備方法，其特征在于，所述濕法碳化反應(yīng)在濃度為20-99％的co2氣氛下進(jìn)行。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸鹽與碳化復(fù)合改性再生微粉的制備方法，其特征在于，所述廢棄混凝土研磨過(guò)程需加入研磨劑，所述研磨劑為三異丙醇胺。

7.一種硫酸鹽與碳化復(fù)合改性再生微粉，其特征在于，根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述制備方法制備得到。

8.如權(quán)利要求7所述的硫酸鹽與碳化復(fù)合改性再生微粉在制備混凝土中的應(yīng)用。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的的應(yīng)用，其特征在于，將所述硫酸鹽與碳化復(fù)合改性再生微粉作為水泥混凝土體系中的礦物摻合料替代部分水泥。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的的應(yīng)用，其特征在于，所述硫酸鹽與碳化復(fù)合改性的再生微粉替代水泥的取代率為10-30％。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出了一種硫酸鹽與碳化復(fù)合改性再生微粉的制備方法及其產(chǎn)品和應(yīng)用，屬于建筑材料固廢回收再利用技術(shù)領(lǐng)域。該改性再生微粉是將廢棄混凝土破碎、篩分并研磨后得到未改性再生微粉，后將未改性再生微粉浸泡在硫酸鹽溶液中獲得懸浮物；向懸浮物通入工業(yè)二氧化碳?xì)怏w，促進(jìn)硫酸鹽改性再生微粉碳化反應(yīng)，最后經(jīng)抽濾烘干得到。本發(fā)明一方面增強(qiáng)再生微粉固碳效率，另一方面提升再生微粉的活性，使得改性再生微粉替代水泥制備水泥混凝土具有優(yōu)異的力學(xué)性能。本發(fā)明可以提高再生微粉固化二氧化碳效率，提升其活性，復(fù)合改性再生微粉可用于生產(chǎn)水泥混凝土制品，且制備方法簡(jiǎn)單，具有廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景。

技術(shù)研發(fā)人員：吳巧云,陳旭勇,程書凱,陳諾
受保護(hù)的技術(shù)使用者：武漢工程大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9