一种建筑垃圾微粉碳化再激活方法技术

本发明专利技术公开了一种建筑垃圾微粉碳化再激活方法，属于建筑材料技术领域。所述的建筑垃圾微粉碳化再激活方法包括如下步骤：将20

【技术实现步骤摘要】
一种建筑垃圾微粉碳化再激活方法


[0001]本专利技术涉及建筑材料
，特别涉及一种建筑垃圾微粉碳化再激活方法。

技术介绍

[0002]建筑垃圾作为城市更新中的必然产物，将在今后相当一段时间内持续且大量的产生。房屋拆迁产生的建筑垃圾为每年4亿吨，而废弃混凝土约占其中的四分之一。而利用填埋等传统处理方法处理这些废弃的建筑垃圾会带来诸如浪费土地资源、造成土壤污染、水污染及大气污染等问题。废弃建筑垃圾的回收再利用的研究主要集中在再生骨料方面。但是由于再生骨料与天然骨料相比存在明显的缺陷，需要进行进一步处理，但再生骨料混凝土在效果上仍然无法比上普通混凝土。近年来，为了最大限度地提高再生混凝土骨料表面旧砂浆的去除率，从而生产出更高质量的再生骨料，开发了较多的新技术和设备。然而，在回收过程中，仍然产生了大量的粉末废物，占总的混凝土废物的20
‑
50％。值得注意的是，废弃水泥粉末的回收受到其来源的影响较大，废弃混凝土的强度及龄期是影响废弃水泥粉末性质的主要因素。废弃粉末回收时颗粒级配越大，孔隙率及吸水率也会越高，当其应用于混凝土等建筑领域时，会很大程度的影响混凝土的和易性、物理力学性能和耐久性等。并且当采用如热处理或高温煅烧的方式来激活废弃水泥粉末活性时，耗能相对较高，在处理过程中还会释放出温室气体二氧化碳，这与现在所要求经济、环保和能耗低的大方向相违背。
[0003]同时，温室气体(如CO2，CH4等)过度排放导致的全球气候变化是目前全世界人类面临的最严峻的问题之一，其中CO2占温室气体排放的74％。为减少生产过程中产生的CO2，力争实现国内2030年前碳排放达峰、2060年前碳中和，全球水泥行业的直接CO2排放量仅增加4％，二氧化碳捕集封存与利用技术的实施至关重要。
[0004]如何能突破建筑垃圾微粉的资源循环利用，实现CO2的大规模减排及资源化利用，又能实现经济环境效益，是当前行业建筑资源化利用进程中急需应对的一个行业问题。
[0005]CN113651549 A的专利公开了一种利用建筑垃圾微粉强化的再生混凝土骨料及制备方法。该专利技术采用将建筑垃圾微粉做成强化浆液风干后再碳化的方式。但此专利技术中建筑垃圾微粉研磨的粒度不够细，对建筑垃圾微粉的活性激发效果有限，并且此碳化只在最表面的强化层碳化，反应的接触面积小，碳化物只占1％
‑
5％，碳化程度不高。
[0006]CN106242336 A的专利公开了一种应用建筑垃圾制备建筑砂浆的方法。该专利技术通过筛选、磨细、均化等特殊工艺制得建筑垃圾微粉，并通过外掺复掺制得砂浆。但此专利技术中制作建筑垃圾微粉的操作不够详细，并且制得的建筑垃圾微粉粒度不够细，对建筑垃圾微粉的活性激发有限。

技术实现思路

[0007]鉴于现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种建筑垃圾微粉碳化再激活方法，从而使建筑垃圾微粉能够在水泥基材料中再次利用。本方法实现了提高建筑垃圾的利用率，并在提高碳化程度和增强混凝土性能的同时实现了CO2的大规模减排及资源化利用。
[0008]本专利技术的目的通过下述技术方案实现：
[0009]一种建筑垃圾微粉碳化再激活方法，其包括如下步骤：
[0010](1)将建筑垃圾微粉通过研磨、筛分得到20
‑
25μm建筑垃圾微粉。
[0011](2)取5
‑
20份步骤(1)中所得的20
‑
25μm建筑垃圾微粉与10
‑
40份水混合并加入0.1
‑
0.2份柠檬酸钠后湿磨20
‑
60min，得到2
‑
5μm超细建筑垃圾浆料。
[0012](3)将步骤(2)中所得的2
‑
5μm超细建筑垃圾浆料与0.1
‑
0.3份硼酸、1
‑
2份聚合物电解质减水剂混合湿磨6
‑
8h，湿磨过程中通入CO2进行碳化激活，碳化激活后的建筑垃圾微粉能够用于制备砂浆。
[0013]上述各原料的份数均为质量份。
[0014]步骤(1)具体为：将建筑垃圾微粉先经过1.18mm方筛进行初步筛分，再进行干法研磨15
‑
30min，最后通过筛分得到20
‑
25μm建筑垃圾微粉粉末。
[0015]步骤(2)中，所述的湿磨的条件优选为：球料比为1:3，研磨球粒径为1.0
‑
1.2mm，磨机转速为600
‑
800r/min。
[0016]步骤(3)中，所述的聚合物电解质减水剂包括木质素磺酸盐减水剂、氨基磺酸盐减水剂、聚羧酸盐减水剂等。
[0017]步骤(3)中，通入CO2的流速优选为2
‑
3L/min；湿磨碳化时温度优选控制在80
‑
90℃。在湿磨碳化过程中，可每2小时取一次样，检测有无其他物质生成及反应是否充分。
[0018]一种碳化建筑垃圾砂浆的制备方法，包括如下步骤：将15
‑
60份通过上述建筑垃圾微粉碳化再激活方法得到的碳化激活后的建筑垃圾微粉与80
‑
95份水泥、10
‑
40份水、200份细骨料进行混合搅拌，经过振捣、成型、养护得到碳化建筑垃圾砂浆；所述份数均为质量份。该制备方法中，所述的细骨料优选为河砂或机制砂；所述的砂浆的配比为：建筑垃圾微粉含量为5％
‑
20％，水泥含量为80％
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95％，水灰比为0.4
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0.5。
[0019]一种碳化建筑垃圾砂浆，通过上述碳化建筑垃圾砂浆的制备方法得到。
[0020]上述建筑垃圾微粉碳化再激活方法在水泥基材料再利用中的应用。
[0021]废弃水泥粉末中主要成分是水化硅酸钙和氢氧化钙，本专利技术提供的一种建筑垃圾微粉碳化再激活方法将其作为基底材料进行二氧化碳的吸收固定是一个很好的创新。由于建筑垃圾微粉的矿物含有大量Ca
2+
，碳化后可以将CO2以无机碳酸盐形式封存在水泥基材料中，关于纯碳酸钙粉末的研究表明，碳酸钙粉末在水泥材料中有填充效应、成核效应和稀释效应等可以促进水泥的水化硬化，用碳酸钙粉末代替部分水泥可以改善水泥和混凝土的性能。结合废弃水泥粉末的二氧化碳固定和碳酸钙在水泥水化方面的优势，可通过加速矿物碳化技术处理废弃水泥粉末，并将碳化产物掺入水泥中用于混凝土材料，可以提高水泥基材料的力学性能和耐久性能。既能实现提高建筑垃圾的利用率，又可以实现CO2的永久且安全的封存。
[0022]本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和技术效果：
[0023]1.高值化利用固废具有显著的经济效益和环境效益：一方面，本专利技术合理使用了建筑垃圾微粉这种固废材料，减轻了环境压力，降低了生成成本。另一方面，使用湿磨固碳的工艺实现了CO2的大规模减排和资源化利用。
[0024]2.所用材料具有良好的适配性：
[0025]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种建筑垃圾微粉碳化再激活方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将建筑垃圾微粉通过研磨、筛分得到20
‑
25μm建筑垃圾微粉；(2)取5
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20份步骤(1)中所得的20
‑
25μm建筑垃圾微粉与10
‑
40份水混合并加入0.1
‑
0.2份柠檬酸钠后湿磨20
‑
60min，得到2
‑
5μm超细建筑垃圾浆料；(3)将步骤(2)中所得的2
‑
5μm超细建筑垃圾浆料与0.1
‑
0.3份硼酸、1
‑
2份聚合物电解质减水剂混合湿磨6
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8h，湿磨过程中通入CO2进行碳化激活，碳化激活后的建筑垃圾微粉能够用于制备砂浆；上述各原料的份数均为质量份。2.根据权利要求1所述的建筑垃圾微粉碳化再激活方法，其特征在于：步骤(1)为：将建筑垃圾微粉先经过1.18mm方筛进行初步筛分，再进行干法研磨15
‑
30min，最后通过筛分得到20
‑
25μm建筑垃圾微粉粉末。3.根据权利要求1所述的建筑垃圾微粉碳化再激活方法，其特征在于：步骤(2)中，所述的湿磨的条件为：球料比为1:3，研磨球粒径为1.0
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1.2mm，磨机转速为600
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【专利技术属性】
技术研发人员：王迎斌，李欣浩，项志鼎，贺行洋，苏英，杨进，李玉博，金子豪，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：