【技术实现步骤摘要】
本申请涉及混凝土领域，更具体地说，它涉及一种吸碳固碳混凝土及其制备方法。
技术介绍
1、近年来，随着全球变暖问题的日益突出，各国纷纷提出了减少碳排放、实现碳中和的目标。因此，减少碳排放已经迫在眉睫。
2、对于建筑行业来说，混凝土是建筑行业中使用最广泛的建筑材料之一，然而，水泥的生产过程中需要大量煤炭燃烧，而这会释放出大量的二氧化碳气体，并且在水泥生产过程中，石灰石经过加热分解形成石灰和二氧化碳。根据国际能源署的估计，每生产一吨水泥大约会释放约0.5吨到0.8吨的二氧化碳。全球水泥行业的碳排放占据了全球工业碳排放的约8％至10％。这些二氧化碳排放直接释放到大气中，导致地球的温室效应加剧。为了减少二氧化碳排放造成的环境问题，吸碳固碳混凝土由此出现。
3、目前现有技术，公开了一种利用混凝土多孔骨料吸碳固碳的方法，该方法是将多孔骨料浸泡在含ca2+或mg2+的无腐蚀性离子的悬浮液中，充分搅拌后烘干，并置于密闭环境中并通二氧化碳气体碳化,再次烘干,将二氧化碳存储在多孔骨料的孔隙中，但在实际工程中，骨料处理过程难度大，改性骨料受限于成本难以大量生产，因此在实际应用中固碳量较低，难以达到预期要求。所以需要研制出一种具备较高固碳能力的混凝土以解决以上问题。
技术实现思路
1、为了提高混凝土吸收固定二氧化碳的效果，本申请提供一种吸碳固碳混凝土及其制备方法。
2、第一方面，本申请提供一种吸碳固碳混凝土，采用如下的技术方案：
3、一种吸碳固碳混凝土，包括按
4、硅酸盐水泥200-400份，硅灰20-60份；矿粉60-100份，粉煤灰60-100份，粗骨料620-870份，陶砂800-875份，天然砂125-225份，微纳米二氧化碳气泡水120-150份，氢氧化钠4-8份，减水剂3.2-5.2份，所述微纳米二氧化碳气泡水中微纳米二氧化碳气泡在水中的溶解率大于95％。
5、通过采用上述技术方案，采用微纳米级的二氧化碳气泡水为液体介质，通过将一定浓度的二氧化碳气体通入微纳米气泡发生器，制得含有纳米级二氧化碳气泡的水样，因该微纳米二氧化碳气泡水中的气泡尺寸是纳米级的，与微米级气泡水相比，微纳米气泡水的比表面积可相应增加数十倍、甚至上百倍，具有比表面积大的特点，气泡在水中的上升速度与粒径大小成正比，因此微纳米级的气泡在水中具有良好的稳定性。由于大量二氧化碳气体以微纳米气泡的形式稳定的存在于水中，具有极高的吸碳固碳效率。同时混凝土的含气量有了极大提升。
6、使用微纳米二氧化碳气泡水作为拌制混凝土的拌和水，因其含有大量二氧化碳气体，可生成h2co3，通过加入naoh，为混凝土提供碱性环境，且h2co3与naoh反应可生成na2co3，na2co3具有较高的化学稳定性，能提高混凝土的流动性，提高其施工和易性，na2co3与水泥的水化产物ca(oh)2产可反应生成caco3，生成物caco3和na2co3能极大减少混凝土中的毛孔和缝隙，增加混凝土的密实度，能够有效减少混凝土的收缩，能改善混凝土的耐久性。
7、并且，本专利技术加入naoh，其能与矿粉和粉煤灰中的活性物质sio2反应，2naoh+sio2＝na2sio3+2h2o,能进一步增加水化产物的产量，提升混凝土的强度。
8、可选的，所述微纳米二氧化碳气泡水的制备步骤包括：
9、a1、收集硅酸盐水泥烧制过程中产生的烟气，经过脱硫除尘处理后将烟气通过聚酰胺膜，烟气与聚酰胺膜接触，二氧化碳分子在膜上发生渗透，而其他气体成分被限制在膜的表面，即可收集到二氧化碳气体；
10、a2、将二氧化碳气体和水通入微纳米气泡机中，使微纳米气泡机中的水和二氧化碳气体的密度达到1:(800-1200)，微纳米气泡机内温度恒定在30-60℃,在微纳米气泡机内气液接触界面间产生高速强力的剪切及高频率的压力变动，将毫米级的气泡迅速爆裂，坍缩为纳米级气泡，制得微纳米二氧化碳气泡水。
11、通过采用上述技术方案，在硅酸盐水泥烧制过程中产生的烟气通过脱硫除尘处理，以去除其中的硫化物和颗粒物等污染物。将经过脱硫除尘处理的烟气通过聚酰胺膜。聚酰胺膜具有特殊的渗透性能，使得二氧化碳分子可以通过膜，而其他气体成分被限制在膜的表面，可以收集到相对纯净的二氧化碳气体，这一步骤将水泥烧制过程中产生的大量二氧化碳收集起来并加以利用，这种方法可以将水泥烧制过程中产生的二氧化碳气体进行回收和利用，从而减少了直接释放到大气中的碳排放量。这有助于降低温室气体的排放量，并且制备成微纳米二氧化碳气泡水加入混凝土中能够通过与水化产物反应，将二氧化碳固定在混凝土中形成稳定的碳酸盐，将其长期储存在建筑材料中。
12、可选的，所述减水剂包括聚羧酸型减水剂，所述减水剂的减水率为27％-40％。
13、通过采用上述技术方案，减水剂的主要作用是通过改变混凝土中水与水泥颗粒之间的相互作用，从而降低混凝土的黏性和表面张力，使其更易于流动和加工。通过使用减水剂，可以在保持混凝土强度和耐久性的前提下，降低所需的水泥用量。这有助于减少水泥生产过程中对石灰石等原材料的开采量，降低环境影响。
14、可选的，所述陶砂的筒压强度为15-21mpa，吸水率小于5％。
15、通过采用上述技术方案，陶砂颗粒具有较大的比表面积和孔隙结构，使其能够更好地吸收周围环境中的二氧化碳分子，陶砂中含有富含碱金属离子(如钠、钾等)的化合物，在水泥水化过程中，这些碱金属离子会溶解出来并与二氧化碳发生反应，形成碳酸盐，可以吸收一定量水化反应中释放的二氧化碳，以碳酸盐形式固定在混凝土中，从而减少碳排放。
16、可选的，所述硅灰中二氧化硅体积含量大于90％。
17、通过采用上述技术方案，硅灰中高含量的二氧化硅有助于加速混凝土中的碳化反应。在二氧化碳存在的环境下，当二氧化硅与水中的钙离子反应生成钙硅酸盐时，会释放出碱性钠或钾离子。这些碱性离子能够与二氧化碳反应，生成稳定的碳酸盐，这样可以增强混凝土吸碳固碳的能力，实现对大气中二氧化碳的吸收和储存。
18、可选的，所述氢氧化钠中氢氧化钠含量不小于96％。
19、通过采用上述技术方案，氢氧化钠是一种强碱性物质，它能够提供足够的碱性离子，促进混凝土中的碳化反应。在混凝土中，氢氧化钠与二氧化碳发生反应生成碳酸盐，从而增强混凝土的吸碳固碳能力。高含量的氢氧化钠可以加速碳酸盐形成的速度，有效降低混凝土中的二氧化碳浓度，进一步提高抗碳化性能。氢氧化钠可以调节混凝土的ph值。适当调节混凝土的ph值可以影响水泥中胶凝物质的活性，促进水化反应和硬化过程。高含量的氢氧化钠可以提高混凝土的碱度，有助于加速水化反应，改善混凝土的早期强度发展。
20、可选的，所述粗骨料包括陶粒、再生骨料和碎石中的一种或多种。
21、通过采用上述技术方案，使用陶粒、碎石和再生骨料等工业固体废弃物，实现了固体废物的资源化利用，且能大量减少天然本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种吸碳固碳混凝土，其特征在于，包括按重量份计的如下组分：
2.根据权利要求1所述的吸碳固碳混凝土，其特征在于：所述微纳米二氧化碳气泡水的制备步骤包括：
3.根据权利要求1所述的吸碳固碳混凝土，其特征在于：所述减水剂包括聚羧酸型减水剂，所述减水剂的减水率为27%-40%。
4.根据权利要求1所述的吸碳固碳混凝土，其特征在于：所述陶砂的筒压强度为15-21MPa，吸水率小于5%。
5.根据权利要求1所述的吸碳固碳混凝土，其特征在于：所述硅灰中二氧化硅体积含量大于90%。
6.根据权利要求1所述的吸碳固碳混凝土，其特征在于：所述氢氧化钠中氢氧化钠含量不小于96%。
7.根据权利要求1所述的吸碳固碳混凝土，其特征在于：所述粗骨料包括陶粒、再生骨料和碎石中的一种或多种。
8.根据权利要求7所述的吸碳固碳混凝土，其特征在于：所述陶粒的堆积密度为950-1050kg/m3,所述陶粒的粒径为5-25mm。
9.根据权利要求7所述的吸碳固碳混凝土，其特征在于：所述再生粗骨料是由废弃混凝土粉碎后得到
10.一种如权利要求1-9任一所述的吸碳固碳混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种吸碳固碳混凝土，其特征在于，包括按重量份计的如下组分：
2.根据权利要求1所述的吸碳固碳混凝土，其特征在于：所述微纳米二氧化碳气泡水的制备步骤包括：
3.根据权利要求1所述的吸碳固碳混凝土，其特征在于：所述减水剂包括聚羧酸型减水剂，所述减水剂的减水率为27%-40%。
4.根据权利要求1所述的吸碳固碳混凝土，其特征在于：所述陶砂的筒压强度为15-21mpa，吸水率小于5%。
5.根据权利要求1所述的吸碳固碳混凝土，其特征在于：所述硅灰中二氧化硅体积含量大于90%。
6.根据权利要求1所述的吸碳固碳混凝土，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗作球，张翔，张凯峰，刘行宇，童小根，胡宇博，王敏，朱王科，
申请(专利权)人：中建西部建设北方有限公司，
类型：发明
国别省市：
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