[发明专利]一种基于碳酸化复合激发的人工备防石及其制备方法

权利要求书

1.一种基于碳酸化复合激发的人工备防石，其特征在于，包括以下质量分数的组分：泥沙20-80%、可碳酸化原材料5-70%、工业废弃物0-60%、碱性激发剂0.5-10%、盐类激发剂0-25%、水泥0-50%、水5-20%；其中，所述的碳酸化原材料是指富含钙质原料或镁质原料，能够发生碳酸化反应的氧化钙、氢氧化钙、氧化镁、氢氧化镁、废弃水泥和废弃混凝土等水泥水化物源、钢渣、高钙粉煤灰、增钙液态渣、固硫渣、乙炔电石渣等其中的一种或两种以上混合，其中高钙粉煤灰是指氧化钙含量大于10%的粉煤灰；工业废弃物为具有潜在水硬性或火山灰质活性的工业废弃物；盐类激发剂包括氯盐、硫酸盐、磷酸盐。

2.根据权利要求1所述的基于碳酸化复合激发的人工备防石，其特征在于：所述的具有潜在水硬性或火山灰质活性的工业废弃物是指富含活性氧化硅和活性氧化铝的低钙粉煤灰、粒化高炉矿渣、粒化电炉磷渣、活性偏高岭土、硅灰、沸石、炉渣、以及煤矸石等其中的一种或两种以上混合；其中，低钙粉煤灰是指氧化钙含量小于10%的粉煤灰，活性偏高岭土是指经600-900℃煅烧过后的高岭土。

3.根据权利要求1所述的基于碳酸化复合激发的人工备防石，其特征在于：所述的碱性激发剂是指氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化钡、钠水玻璃、钾水玻璃、锂水玻璃中的一种或两种以上的混合。

4.根据权利要求1所述的基于碳酸化复合激发的人工备防石，其特征在于：所述的泥沙是指分布在内河流域，以高含量粉土颗粒为特征，并含细砂、极细砂和黏粒的泥沙，其中粉土颗粒的粒径为0.05~0.005mm。

5.根据权利要求1所述的基于碳酸化复合激发的人工备防石，其特征在于：所述的盐类激发剂是指磷酸钠、磷酸氢二钠、硫酸钠、硫酸钾、硫酸铝、硫酸钙、氯化钠、氯化铝、氯化钙中的一种或两种以上的混合。

6.一种根据权利要求1所述的基于碳酸化复合激发的人工备防石的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一）、按权利要求1所述的重量百分比称取泥沙、碳酸化原材料、工业废弃物、碱性激发剂、盐类激发剂、水泥、水；

步骤二）、按上述的重量百分比将碳酸化原材料、泥沙、潜在水硬性或火山灰质活性工业废弃物在搅拌机内搅拌5min，拌合均匀得混合料；

步骤三）、将碱性激发剂、盐类激发剂溶解或均匀分散于水中配制激发剂溶液；将配制好的激发剂溶液添加到步骤二）所得的混合料中，在搅拌机内搅拌5-10min拌至均匀，形成混合物料，并保证混合物料的含水率控制在7-24%；

步骤四）、将步骤三）所得的混合物料放入成型模具中，采用压力成型方式，成型样品的密度在1.2-2.4g/cm³；依据设计的成型样品密度及成型模具的体积，计算所需物料质量，然后称取上述混合均匀后的物料放入模具中，并将模具顶板放置模具上部；利用压力试验机逐渐施加压力使模具顶板至模具顶板设计限位后，控制油压稳定并保持5分钟后，卸除压力、脱模获得成型样品；

步骤四）、将成型后的样品于室温20℃下放入碳化釜中，进行碳酸化复合激发，碳化釜内的二氧化碳浓度为15-100%，碳酸化复合激发的时间为30min至24小时；后将样品试件取出在一般大气条件下继续养护至特定龄期。