[发明专利]水泥窑尾气碳化免蒸压加气混凝土墙材制品及其制备方法

说明书

本发明涉及一种水泥窑尾气碳化免蒸压加气混凝土墙材制品及其制备方法，混凝土墙材制品包含以下组分：碳化活性水泥30～50份，增强料1～5份，石灰5～10份，硅酸盐水泥5～10份，混凝土骨料尾矿粉20～60份，水30～50份，减水剂0.2～2份，发泡剂0.1～2份，稳泡剂0.02～0.5份。其制备方法为：将各组分搅拌均匀或者直接加入浆体中搅拌均匀；将拌好的浆体成型且脱模后在50～60℃条件下养护4～8h；再送至充满水泥窑尾气的碳化养护釜中，在温度10～50℃、相对湿度50～100％，CO₂体积浓度15～30％，压力2～4个大气压的条件下养护8～24h后，再在温度10～30℃、相对湿度50～90％的自然条件下养护3～14天。本发明通过水泥窑尾气碳化免蒸压的加气混凝土，大量吸收CO₂，无需蒸压养护，强度发展快，吸水率低，具有良好的保温隔热、隔音、防火性能。

技术领域

本发明涉及建筑墙体材料领域，更具体地说，涉及一种水泥窑尾气碳化免蒸压加气混凝土墙材制品及其制备方法。

背景技术

加气混凝土因具有轻质、隔热、隔音、防火性能好、易加工使用等优良性能在工程中得到广泛应用。但其生产采用蒸压养护加速胶凝材料的水热合成来获得预期的力学性能，存在能耗高、吸水率高、耐久性不足等问题。

相比于水化硬化，硅酸盐加速碳化硬化因能在短时间内获得优异的力学性能和耐久性，近年来得到迅速发展。而与普通硅酸水泥中的硅酸盐矿物(C₃S、β-C₂S)相比，低钙硅酸盐矿物，如α-CS、C₃S₂、γ-C₂S具有更高的碳化活性及更低的生产碳排放，在加速碳化条件下，24h内可达到普通水泥的28天强度，特别适用于不含钢筋的建筑材料制品的生产。

目前，以碳化活性水泥为主要胶凝材料，通过加速碳化制备预制构件有少量研究，而轻质保温这种更适宜于碳化活性水泥应用范围的小型预制品尚未见报道。碳化预制构件采用高压压制成型，在CO₂体积浓度为99％及以上的条件下养护，以快速获得高密实度乃至高强、高耐侵蚀等性能。众所周知，预制品的碳化程度除受水泥的碳化活性影响外，还决定于CO₂的扩散速率。高压压制成型的预制品坯体紧实、孔隙率极低，CO₂难以扩散至坯体内部，导致碳化进程大幅下降，未能充分利用碳化活性水泥吸收CO₂的能力。此外，高纯CO₂的养护要求一定程度上限制了其实际应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种免蒸压、轻质、低吸水率的加气混凝土墙材制品及其制备方法，其以碳化活性水泥为主要胶凝材料，辅以各种外加剂，利用水泥窑尾气进行碳化养护，制备过程中能够大量吸收CO₂，高效降低了水泥行业的碳排放。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种水泥窑尾气碳化免蒸压加气混凝土墙材制品，包括以下质量份数的组分：碳化活性水泥30～50份，增强料1～5份，石灰5～10份，硅酸盐水泥5～10份，混凝土骨料尾矿粉20～60份，水30～50份，减水剂0.2～2份，发泡剂0.1～2份，稳泡剂0.02～0.5份。

进一步地，所述碳化水泥为包括质量分数分别为10～50％的α-CS、20～40％的C₃S₂和5～65％的γ-C₂S，其勃氏比表面积为300～450m²/kg。与普通硅酸盐水泥相比，该碳化活性水泥石灰石用量少、烧成温度低，更高的比表面积是为了更充分地利用其吸收CO₂的能力。除此之外，碳化水泥还可能包括f-CaO、硅铝酸钙、铁相固溶体。

进一步地，所述增强料为调凝组分、防水组分、活性粉末的一种或多种。用以提高施工性能、力学性能和防水性能。