[发明专利]一种能够吸附二氧化碳的大孔隙水泥混凝土及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于道路工程材料领域，涉及水泥混凝土，具体涉及一种能够 吸附二氧化碳的大孔隙水泥混凝土及其制备方法。

背景技术

据统计，每年化石能源燃烧会产生370亿吨二氧化碳，动植物的呼吸及 尸体腐败等产生的二氧化碳将使该数字持续增大，而陆地上植物一年光合 作用仅可固定200亿～300亿吨二氧化碳。二氧化碳排放量已远远超出植物光 合作用的吸收转化能力，破坏了自然界二氧化碳的循环平衡。如何对CO2 进行有效的减排和控制已成为当前世界各国政府、企业界和学术界关注的 焦点之一。

随着经济的快速发展，我国道路总里程亦不断增加，若将固碳技术应 用于道路行业，开发经济合理的固碳材料及可行的应用方式，可达到日积 月累固定二氧化碳的目的。在这种形势下，研发一种功能型大孔隙水泥混 凝土及其制备方法，吸附和固定碳氧化物，降低大气环境中二氧化碳的浓 度、净化空气，减少水泥的使用、提高水泥混凝土的强度，具有十分重要 的现实意义。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种能够吸附二 氧化碳的大孔隙水泥混凝土及其制备方法，解决在提高水泥混凝土的基本路 用性能的同时提高水泥混凝土对二氧化碳的吸附能力的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种能够吸附二氧化碳的大孔隙水泥混凝土，包括水泥和粗集料，还包 括石粉或石渣、地质聚合物粘结剂、减水剂和水；

所述的石粉或石渣为符山石和/或辉石，或者符山石和/或辉石与青河石 组成的混合物。

本发明还具有如下区别技术特征：

优选的，所述的石粉或石渣为符山石和辉石的组合时，符山石和辉石的 质量比为1：1；所述的石粉或石渣为符山石和青河石的组合时，符山石和 青河石的质量比为2：1；所述的石粉或石渣为辉石和青河石的组合时，辉 石和青河石的质量比为2：1；所述的石粉或石渣为符山石、辉石和青河石 的组合时，符山石、辉石和青河石的质量比为2：2：1。

具体的，以重量份数计，由以下原料制成：由以下原料制成：水泥：100 份，粗集料：314～400份，石粉或石渣：8.5～22份，地质聚合物粘结剂： 0.8～15.5份，减水剂：0.8～15份，水：28.5～32.5份。

优选的，以重量份数计，由以下原料制成：以重量份数计，由以下原料 制成：水泥：100份，粗集料：368～400份，石粉或石渣：14.2～18份，地 质聚合物粘结剂：1.7～7.5份，减水剂：2.6～6.7份，水：30～32.5份。

最优选的，以重量份数计，由以下原料制成：水泥：100份，粗集料： 385份，石粉或石渣：15.5份，地质聚合物粘结剂：5份，减水剂：4.6份， 水：29.5份。

上述配方中优选的，所述的石粉或石渣为符山石、辉石和青河石按照2： 2：1的质量比混合组成的混合物。

进一步地，一种如上所述的能够吸附二氧化碳的大孔隙水泥混凝土的制 备方法，具体包括以下步骤：

按配比将石粉或石渣、10％配方设计重量的水和碳酸氢钠拌合30s，使 碳酸氢钠与符山石和/或辉石表面的二氧化硅充分反映，减少二氧化硅对吸 附固化二氧化碳的影响；

然后加入粗集料和青河石、40％配方设计重量的水混合均匀拌合2分钟， 使得粗集料与石粉或石渣不存在干湿不同的状态；

最后加入水泥、地质聚合物粘结剂、减水剂和剩余的50％配方设计重量 的水，搅拌2分钟左右制成水泥混凝土混合料，必须保证混合料拌合均匀、 不存在干湿不同的状态。

碳酸氢钠的加入量为每100重量份水泥对应加入0～0.75重量份的碳酸 氢钠，优选加入0.10～0.22重量份，最优选加入0.13重量份。

本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：

(Ⅰ)本发明所采用的符山石和辉石中含有大量钙镁氧化物，空气中碳 氧化物和硫化物经大孔隙水泥混凝土孔隙进入内部，与符山石和辉石反应生 成钙盐和镁盐等固体颗粒，吸附并封存碳氧化物和硫化物，符山石和辉石在 大孔隙水泥混凝土中的大孔隙辅助下提升净化空气效率。本发明所采用的青 河石中含有大量的金属氧化物，可和符山石、辉石一起协同吸附并封存空气 中的碳氧化物、二氧化硫。