一种混凝土预制墙板及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种混凝土预制墙板及其制备方法和应用，包括混凝土基体层；再生凝胶材料层，设置在混凝土基体层表面；吸碳层；设置在再生凝胶材料层表面；再生凝胶材料层的制备原料包括硅酸盐石粉；吸碳层的制备原料包括硅酸盐石粉和硅酸盐骨料；硅酸盐石粉和硅酸盐骨料的成份独立地包括硅酸镁和/或硅酸钙。本发明专利技术依次在混凝土基体层设置凝胶材料再生层和多孔吸碳层，凝胶再生层中的富钙镁硅酸石粉的作用是快速吸收二氧化碳，同时防止混凝土基体层不受二氧化碳的“碳化”侵蚀，提高耐久性；多孔吸碳层的作用是在长期服役期间吸收二氧化碳并提供天然岩石质地的装饰面，其预制墙板能够在短期和长期服役期间内大幅度吸收空气中的二氧化碳。二氧化碳。二氧化碳。

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土预制墙板及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及混凝土
，尤其是涉及一种混凝土预制墙板及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]建筑建材行业是碳排放严重的行业，水泥的生产过程中就产生大量的CO2，生产1吨普通硅酸盐水泥，约排放0.8吨CO2，行业“减碳”压力巨大；现有低碳混凝土技术主要通过大量掺入矿物掺合料替代部分水泥，比如掺入粉煤灰、矿粉、硅灰等，但水泥作为核心的胶凝材料在可预期的未来无法被替代，因此即使在胶凝体系中使用粉煤灰、矿粉、硅灰等替代部分水泥，也只是有限降低了混凝土对应的“碳排放量”无法做到“碳中和”甚至“负碳”。因此需要创新性的技术手段降低混凝土在生产过程中的能源消耗及生产过程中的碳排放。
[0003]因此，有必要提供一种新的混凝土预制墙板，能够有效吸收二氧化碳，从而实现“负碳”。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术第一方面提出一种混凝土预制墙板，能够在混凝土构件服役期内吸收大气中的二氧化碳。
[0005]本专利技术第二方面还提供一种混凝土预制墙板的制备方法。
[0006]本专利技术第三方面还提供一种混凝土预制墙板的应用。
[0007]本专利技术的第一方面实施例提供一种混凝土预制墙板，混凝土基体层；
[0008]再生凝胶材料层，设置在所述混凝土基体层表面；
[0009]吸碳层；设置在所述再生凝胶材料层表面；
[0010]所述再生凝胶材料层的制备原料包括硅酸盐石粉；
[0011]所述吸碳层的制备原料包括硅酸盐石粉和硅酸盐骨料；
[0012]所述硅酸盐石粉和硅酸盐骨料的成份独立地包括硅酸镁和/或硅酸钙。
[0013]根据本专利技术实施例的混凝土预制墙板，至少具有如下有益效果：
[0014]本专利技术依次在混凝土基体层设置再生凝胶材料层和吸碳层，凝胶再生层中的硅酸石粉的作用是快速吸收二氧化碳；吸碳层的作用是在吸收二氧化碳的同时，防止混凝土基体层不受二氧化碳的“碳化”侵蚀，提高耐久性。其预制墙板能够在短期和长期服役期间内大幅度吸收空气中的二氧化碳。
[0015]根据本专利技术的一些实施例，所述硅酸盐石粉的平均粒径为40μm～70μm。由此，硅酸盐石粉吸收二氧化碳的反应速率和反应比例均较高，小于该粒径范围时，粉磨耗能过大，且涂料所需拌合水增加，涂料成膜强度降低；大于该粒径范围时，吸收二氧化碳的反应速率和反应比例均降低。
[0016]根据本专利技术的一些实施例，所述硅酸盐骨料的粒径为5mm～10mm单粒级。由此，较粗的骨料能够形成多孔混凝土，比表面积增大，与二氧化碳的反应接触更多，碳吸收率增
大。
[0017]根据本专利技术的一些实施例，所述再生凝胶材料层的厚度为2～4cm。由此，空气中的二氧化碳能够进入再生凝胶层的深层，若太厚导致二氧化碳只能与再生凝胶层的表面进行反应。
[0018]根据本专利技术的一些实施例，所述吸碳层的厚度为2～4cm。由此，空气中的二氧化碳能够进入吸碳层和再生凝胶材料层的深层。
[0019]根据本专利技术的一些实施例，所述混凝土基体层为市售商品混凝土即可，标号不低于C30。
[0020]根据本专利技术的一些实施例，所述再生凝胶材料层包括如下按重量份计算的组分：
[0021]硅酸盐石粉80～140份、硅酸盐水泥100～160份、废渣粉60～80份、粒化高炉矿渣粉60～100份、羟丙基甲基纤维素醚0.05～0.2份、废浆水160～175份、减水剂5～7.5份、玻璃微珠30～65份、聚丙烯纤维5～9.5份、消泡剂3～4.5份、早强剂4～5.5份。
[0022]根据本专利技术的一些实施例，所述多孔吸碳层包括如下按重量份计算的组分：
[0023]硅酸盐石粉80～140份、硅酸盐水泥100～160份、废渣粉60～80份、粒化高炉矿渣粉60～100份、羟丙基甲基纤维素醚0.05～0.2份、废浆水150～165份、减水剂5～7.5份、硅酸盐骨料800～1100份。
[0024]根据本专利技术的一些实施例，所述硅酸盐骨料中的硅酸镁和/或硅酸钙的含量要≥90wt％，例如所述硅酸盐骨料包括蛇纹石骨料、镁橄榄骨料、硅灰石骨料中的至少一种。
[0025]根据本专利技术的一些实施例，所述硅酸盐石粉中的硅酸镁和/或硅酸钙的含量要≥90wt％，例如所述硅酸盐石粉包括蛇纹石粉、镁橄榄石粉、硅灰石粉中的至少一种。
[0026]根据本专利技术的一些实施例，所述硅酸盐水泥为市售低热硅酸盐水泥，符合国标《GBT200
‑
2017中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥》标准技术要求。
[0027]根据本专利技术的一些实施例，所述废渣粉由预拌厂沉淀废渣粉磨而成，平均粒径小于70um。其废渣粉中的化学组成为SiO
2 30％
‑
45％，CaO10％
‑
20％，Al2O
3 30％
‑
35％，MgO 0～4.5％，Fe2O
3 0～5.0％，有机质0％
‑
10％，其他氧化物，所有成分总和100％。
[0028]具体地，中建西部建设湖南有限公司厂站废渣粉的组成含量见表1。
[0029]表1废渣粉的化学组成
[0030][0031]根据本专利技术的一些实施例，所述粒化高炉矿渣粉为市售混凝土用矿渣粉，符合《GB/T18046
‑
2017用于水泥、砂浆和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》中S95级技术要求即可。
[0032]根据本专利技术的一些实施例，所述羟丙基甲基纤维素醚中的颗粒小于150μm的含量不小于98％。由此，羟丙基甲基纤维素醚溶于碱性水，起到良好的增稠、均化效应、分散和稳定作用，同时可增强胶凝材料早期强度。
[0033]根据本专利技术的一些实施例，所述废浆水为预拌混凝土厂生产混凝土产生的废水经均化、沉淀、压滤等方法得到的废浆水，其中，废浆水的pH值为9.0≤pH≤13.0、密度≤
1.07g/cm3、浓度≤15.0％。由此，废浆水可有效激发粒化高炉矿渣的火山灰活性，使其产生胶凝材料特性。
[0034]根据本专利技术的一些实施例，所述减水剂为聚羧酸减水剂，pH值5～8，减水率不低于20％。
[0035]根据本专利技术的一些实施例，所述玻璃微珠的平均粒径小于30μm；粒径分布为0～40μm。
[0036]根据本专利技术的一些实施例，所述聚丙烯纤维的长度为8mm～14mm，弹性模量不小于3900N/mm。聚丙烯纤维在低热水泥基胶凝材料中形成纤维网状结构，有效防止胶凝材料服役期间开裂。
[0037]根据本专利技术的一些实施例，所述消泡剂为有机硅消泡剂。
[0038]根据本专利技术的一些实施例，所述早强剂为三异丙醇胺早强剂。
[0039]根据本专利技术的第二方面实施例提供一种混凝土预制墙板的制备方法，包括如下步骤：
[0040]S120、按比例称取再生凝胶层的组分搅拌得到第一浆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混凝土预制墙板，其特征在于，包括：混凝土基体层；再生凝胶材料层，设置在所述混凝土基体层表面；吸碳层；设置在所述再生凝胶材料层表面；所述再生凝胶材料层的制备原料包括硅酸盐石粉；所述吸碳层的制备原料包括硅酸盐石粉和硅酸盐骨料；所述硅酸盐石粉和硅酸盐骨料的成份独立地包括硅酸镁和/或硅酸钙。2.根据权利要求1所述的混凝土预制墙板，其特征在于，所述硅酸盐石粉的平均粒径为40μm～70μm。3.根据权利要求1所述的混凝土预制墙板，其特征在于，所述硅酸盐骨料的粒径为5mm～10mm单粒级。4.根据权利要求1所述的混凝土预制墙板，其特征在于，所述再生凝胶材料层的厚度为2～4cm。5.根据权利要求1所述的混凝土预制墙板，其特征在于，所述吸碳层的厚度为2～4cm。6.根据权利要求1所述的混凝土预制墙板，其特征在于，所述再生凝胶材料层包括如下按重量份计算的组分：硅酸盐石粉80～140份、硅酸盐水泥100～160份、废渣粉60～80份、粒化高炉矿渣粉60～100份、羟丙基甲基纤维素醚0.05～0.2份、废浆水160～175份、减水剂5～7.5份、玻璃微珠3...

【专利技术属性】
技术研发人员：何彦琪，蒋震，王军，邓怡帆，田青，
申请(专利权)人：中建西部建设股份有限公司，
类型：发明
国别省市：