[发明专利]一种加速碳酸化高强复合淀粉灰浆材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种加速碳酸化高强复合淀粉灰浆材料及其制备方法，属于建筑材料技术领域。本发明的复合淀粉灰浆材料包含如下按质量份计的组分：氢氧化钙粉末100份、复合淀粉2～5份、水80～100份，其中复合淀粉由支链淀粉和直链淀粉组成，直链淀粉质量占比20‑40％。本发明的复合淀粉灰浆材料的制备为：复合淀粉经糊化后加入氢氧化钙粉末，搅拌均匀得到复合灰浆浆体，浆体浇筑成型脱模后通过预干燥处理、均化处理后在加速碳酸化条件下养护。本发明通过调控直链淀粉比例控制棒状方解石和纺锤状方解石在灰浆硬化体内部中的比例构成，形成更为紧密和牢固的微观结构，得到一种高强复合淀粉灰浆材料。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，涉及石灰基灰浆材料改性技术，具体涉及一种加速碳酸化高强复合淀粉灰浆材料及其制备方法。

背景技术

糯米灰浆是一种由糯米浆和石灰组成，通过与CO₂反应硬化而成的有机无机复合材料。与纯石灰灰浆相比，糯米灰浆的工作性能、力学性能与耐久性均显著提高。由于其优良的性能，中国古代水利工程、城墙、寺庙、墓穴等重要建筑结构中均采用糯米复合灰浆作为砌筑材料。在现代，糯米灰浆也被用作文物修复加固材料来修复加固砖石类古建筑，并在土改性和地质灾害结构修复中得到应用。

为了提高糯米灰浆力学性能，专利CN104386995A采用预糊化糯米制备糯米灰浆，要求预糊化糯米粉中支链淀粉含量大于90％，养护3个月后抗压强度约4MPa。专利CN202010418142.5采用加速碳酸化养护糯米灰浆，养护12小时后糯米灰浆强压强度提升至14MPa。然而，与其他建筑材料相比，灰浆类材料力学性能还略显不足。

为此，有必要进一步提升灰浆类材料的力学性能，以期能扩大其应用范围。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于淀粉复合及加速碳酸化的高强复合淀粉灰浆材料及其制备方法，进一步提高灰浆类材料的力学性能。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种高强复合淀粉灰浆材料，其包含如下按质量份计的组分：氢氧化钙粉末100份，复合淀粉2～5份，水80～100份。所述的复合淀粉主要由支链淀粉和直链淀粉组成，其中直链淀粉质量占比20％-40％，余量为支链淀粉。

优选的，所述的氢氧化钙粉末细度小于800目。

优选的，所述的支链淀粉的分子量为40-70×10⁶g/mol，直链淀粉分子量为0.5-1.5×10⁶g/mol。

所述的高强复合淀粉灰浆材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)复合淀粉加入水后加热糊化，得到糊化复合淀粉浆；再将氢氧化钙粉末加到糊化复合淀粉浆中，搅拌均匀得到复合淀粉灰浆浆体。

(2)复合淀粉灰浆浆体浇筑成型脱模后，经干燥、均化处理后再碳酸化养护得到复合淀粉灰浆材料。

优选的，步骤(1)中，所述的加热糊化的条件为90℃下糊化4h。

优选的，步骤(2)中，干燥后复合淀粉灰浆水固比为0.2-0.4。

优选的，步骤(2)中，所述的均化处理为密封静置处理，均化处理的时间为4-6h。

优选的，步骤(2)中，所述的碳酸化条件为：CO₂浓度大于20％，压力1个大气压。

优选的，步骤(2)中，所述的碳酸化的时间为4-12h。