[發(fā)明專利]一種γ-C2

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010197650.5
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111393049B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發(fā)明（設計）人: 王發(fā)洲;劉志超;趙思雪;穆元冬;何永佳
• 申請（專利權(quán)）人: 山東漢博昱洲新材料有限公司
• 主分類號: C04B7/42
• 分類號: C04B7/42;C04B7/44;C04B7/24
• 代理公司: 北京化育知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11833
• 代理人: 尹均利

本發(fā)明提供一種γ?C₂S的活化改性方法，該活化改性方法，包括以下步驟：1)按照2∶1的鈣硅摩爾比，將鈣質(zhì)原料與硅質(zhì)原料混合，然后，加入金屬離子化合物，球磨混合，得到燒成原料；2)將所述燒成原料與10％酒精混合，壓制成坯體，烘干后，燒結(jié)，自然冷卻，得到金屬離子摻雜的γ?C₂S。本發(fā)明采用金屬離子摻雜燒成對γ?C₂S進行改性，從而制備出高比表面積，高碳化活性的γ?C₂S，且經(jīng)過金屬離子摻雜燒成后，金屬離子富集在晶界位置，并取代了部分鈣離子形成連續(xù)固溶體，活化后的γ?C2S所制備的碳化制品具有更高的碳化程度及抗壓強度。

技術領域

本發(fā)明涉及建筑材料技術領域，特別涉及一種γ-C₂S的活化改性方法。

背景技術

隨著全球變暖的不斷加劇，二氧化碳的大量排放在全球范圍引起了廣泛的關注。作為碳排放大戶的建筑材料行業(yè)正在向節(jié)能減排的方向全力發(fā)展。其中，碳化硬化硅酸鈣制品隨之產(chǎn)生，經(jīng)研究表明，水泥中大部分硅酸鈣礦物均具有較高的碳化反應，其中γ-C₂S等水化活性極低的硅酸鈣礦物卻具有較高的碳化活性，能夠在有水存在的條件下迅速與二氧化碳發(fā)生反應，其制品能夠在短時間內(nèi)獲得較高的強度。

作為一種新型結(jié)構(gòu)材料，碳化硬化的γ-C₂S制品還存在著很多有待解決的問題，例如其碳化深度有限，當碳化進行到一定程度，外層的致密使二氧化碳氣體無法進一步擴散，從而導致制品強度后期發(fā)展緩慢，并很難有進一步的提升；其次在碳化反應中，水作為媒介的是碳化反應中必不可少的組分，而碳化過程中水分的揮發(fā)限制了碳化反應的進行。為了進一步提升這種新型結(jié)構(gòu)材料的力學性能，目前國內(nèi)所應用的解決方法主要有：第一，提高碳化氣氛的二氧化碳濃度；第二，提高碳化氣氛壓強。這兩種措施不僅條件復雜，難以控制，且大幅度增加了養(yǎng)護成本，有悖于節(jié)能減排的初衷。

因此，生產(chǎn)高強度的γ-C₂S是從源頭上進一步提升碳化制品性能的有效措施。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種γ-C₂S的活化改性方法，以解決現(xiàn)有γ-C₂S 制品強度低的問題。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的：

一種γ-C₂S的活化改性方法，包括以下步驟：

1)按照2∶1的鈣硅摩爾比，將鈣質(zhì)原料與硅質(zhì)原料混合，然后，加入金屬離子化合物，球磨混合，得到燒成原料；

2)將所述燒成原料與10％酒精混合，壓制成坯體，烘干后，燒結(jié)，自然冷卻，得到金屬離子摻雜的γ-C₂S。

可選地，所述步驟1)中所述金屬離子化合物的濃度為1-4mol.％。

可選地，所述步驟1)中所述金屬離子化合物為氫氧化鋇、氧化銅、氧化鋅、氧化鎂中的一種或多種。

可選地，所述步驟1)中所述鈣質(zhì)原料為氫氧化鈣、碳酸鈣、石灰石中的一種或多種。

可選地，所述步驟1)中所述硅質(zhì)原料為二氧化硅、硅灰、硅砂中的一種或多種。

可選地，所述步驟1)中所述球磨混合的球磨速率為200rpm，球磨時間為 1-4h。

可選地，所述步驟2)中所述壓制成坯體的成型壓力為10-30MPa。

可選地，所述步驟2)中所述烘干的烘干溫度為60℃。

可選地，所述步驟2)中所述燒結(jié)的燒結(jié)升溫速率為10℃/min，燒結(jié)溫度為 1400-1500℃，燒結(jié)時間為3-4h。

相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明所述的γ-C₂S的活化改性方法具有以下優(yōu)勢：