[发明专利]一种二氧化碳养护水泥基材料的快速预养护方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水泥基材料CO₂养护的预养护方法，尤其是涉及一种用于水泥混凝土抹面、板材、砌块及预制品等二氧化碳养护前的预养护方法。 

背景技术

由于大量的建筑废料难以合理利用，处理这些建筑废料已经变成严重的社会和环境问题，能源供应紧张、环境污染和气候变化对人类的生活造成了极大的不便。随着经济社会的发展，人类的进步，如何开发回收利用建筑废料，制备环保节能的新型建筑材料变的越来越重要。 

其次，水泥基材料，尤其是混凝土砌块，当前主要采用常压蒸汽养护，使产品具有一定的初始强度来保证后续生产工艺的完成。由于常压蒸汽养护的能耗高，养护过程中产生二氧化碳废气，使得混凝土制品尺寸不稳定，微裂缝多。也有研究者开始尝试采用新的养护方法替代蒸汽养护，CO₂养护加气混凝土砌块是其中的典型之一。但是，由于加气混凝土砌块的预养护多是在常温下静置一段时间进行自然预养护，养护不合理，制品外表面过于干燥，制品内部多余水分难以蒸发，而且预养护多在3~16h，预养护周期长，CO₂养护效果得不到保证，容易导致产品无强度，CO₂吸收量低等问题，极大的制约了二氧化碳养护技术的发展。 

另外，随着二氧化碳养护排放引起的全球温室效应已经成为严重的世界难题。如何减缓二氧化碳的排放已经引起了全世界的极大关注。中国作为发展中国家，减排压力巨大，如何充分发挥科技进步在国家可持续发展中的作用，以高新技术为突破口控制二氧化碳的排放，是当前很重要的一个问题。如果在水泥基材料，尤其是水泥混凝土砌块或预制品制备过程中能够减少二氧化碳气体排放，缩短制品生产时间，提高经济附加值将会取得多项重大突破。 

水灰比是影响混凝土试件二氧化碳养护程度至关重要的因素，过多的水分会充满试件的孔隙并阻碍CO₂气体的渗透和扩散，水分过少则不利于碳化反应的进行。未进行预养护的混凝土试件的二氧化碳养护程度很低。同样，将混凝土试件放入水中进行预养护，随着预养护的时间延长，Ca(OH)₂的含量越多，试件的二氧化碳吸收能力越低。早期的研究采用较低的水灰比，如0.06~0.20，这种低水灰比因混凝土试件难以成型，阻碍了混凝土砌块的工业生成应用和推广。八十年代初，有研究者在二氧化碳养护前对密封的养护容器进行抽真空，这对含有较多的多余水分或者水灰比较高的试样来说，对提高二氧化碳气体的扩散速率起到了积极作用。随着养护室内真空度的降低，试件的二氧化碳养护程度值逐渐升高，因为随着真空度越低，试件的空气残余量越少，二氧化碳进入试件更容易，从而提高养护程度。2008年，史才军等提出将成型的混凝土试件放入20±2℃，相对湿度65±5%的环境中进行预养护，并通过电风扇增加空气的流通。预养护一定时间后，二氧化碳养护程度显著增加。二氧化碳养护混凝土吸收的CO₂气体约是蒸汽养护释放的CO₂气体的3倍。但是，采用这种干燥环境预养护处理方法存在极大的缺陷：（1）首先，这种干燥环境预养护处理方法虽可以显著提高二氧化碳养护程度，但是由于生坯试件尺寸、壁厚的不同，内部的水分并不容易排出，因此容易造成生坯表面过于干燥，内部过于潮湿，二氧化碳养护程度不均匀；（2）有人尝试通过降低电风扇风速、增加室内温度、延长预养护时间的方式，提高生坯失水的均匀性，这不仅增加了预养护时间，且干燥环境预养护的时间较长，一般为1~12h，制品周转率较低，增加了成本；（3）有人尝试采用加热干燥的预养护方法，由于受到水泥基材料加热温升梯度的影响，制品容易产生一些微裂缝，不利于强度的发展。 

由此可知，现有的水泥基材料二氧化碳养护技术受到预养护的制约，发展较为缓慢，不利于推广应用。