[發明專利]一種碳固存生物泡沫混凝土及其制備方法

在審

• 申請號: 202210217052.9
• 申請日: 2022-03-07
• 公開（公告）號: CN114605166A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 林建華;劉方寧;呂梁勝;劉健;蔣煒;陳蒙;朱炳章;宋健;彭靜
• 申請（專利權）人: 上海市地江建筑科技有限公司;上海地江集團有限公司
• 主分類號: C04B38/10
• 分類號: C04B38/10;C04B28/04;C04B111/40
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本發明公開了一種碳固存生物泡沫混凝土及其制備方法，混凝土由水泥、河砂、水、發泡劑和特基拉芽孢桿菌組成，其重量份數的組分為：水泥500?850份，河砂700?1200份，水220?500份，發泡劑25?50份，特基拉芽孢桿菌20?45份，所述水泥采用標號為525級普通硅酸鹽水泥，其質量符合國家標準《通用硅酸鹽水泥》GB175?2017，河砂的粒徑小于1mm，所述水采用自來水，其質量符合生活用水標準，發泡劑采用復合發泡劑，其主要成分為微生物蛋白，復配天然植物起泡劑，外觀呈暗褐色粘性液體，密度為1.05?1.20g/cm³，發泡倍數為40?70倍。本發明利用特基拉芽孢桿菌作為自然碳化加速因子，利用其產生碳酸酐酶和脲酶，加速CO₂的吸收，產生CaCO₃沉淀，從而達到碳固存的目的。

技術領域

本發明涉及混凝土技術領域，具體為一種碳固存生物泡沫混凝土及其制備方法。

背景技術

混凝土是目前用量最大的建筑材料之一，混凝土攪拌站、混凝土制品和構件及混凝土現場施工等方式每年產生超過30億立方米的混凝土用于基本設施建設和國家重點工程，然而，傳統的硅酸鹽水泥混凝土的生產存在資源消耗巨大、高污染、破壞地球生態平衡問題，尤其是生產過程中CO₂排放量通常占到人類活動碳排放量的5-10%，水泥工業是我國碳排放量的主要來源，占到15%左右，每生產1噸水泥需排放CO₂約511kg，大量的二氧化碳的排放不僅破壞了人類的生存環境，還極大地損害人類的健康，此外，我國每年因拆除建筑產生的固體廢棄物達數億噸，僅廢棄混凝土大約有1億噸左右，其巨大的處理費用和由此引發的環境問題十分突出。

低碳混凝土是一種低毒少害、節約資源、減少排放的綠色環保混凝土，發展低碳混凝土是材料科學與技術可持續發展的必然，也是順應國家政策的導向。

專利1提出一種采用廢棄陶瓷粉、礦渣粉、粉煤灰、硅灰和納米粘土部分取代水泥制備高性能低碳混凝土的方法（公開（公告）號：CN108439833A），然而該方法減少碳排放能力有限，并且膠凝材料摻量過大，容易造成資源浪費，專利2提出一種采用礦渣粉、粉煤灰、納米粘土、偏高嶺土、硅粉、聚丙烯纖維和鐵礦粉代替水泥制備低離析、低碳混凝土的方法（公開（公告）號：CN113336488A），然而粉煤灰燒失量高，含碳量大，礦渣粉質量難以控制，該方法減少碳排放措施并不穩定，并且容易造成資源浪費。

發明內容

本發明的目的在于提供一種碳固存生物泡沫混凝土及其制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種碳固存生物泡沫混凝土，混凝土由水泥、河砂、水、發泡劑和特基拉芽孢桿菌組成，其重量份數的組分為：水泥500-850份，河砂700-1200份，水220-500份，發泡劑25-50份，特基拉芽孢桿菌20-45份。

優選的，所述水泥采用標號為525級普通硅酸鹽水泥，其質量符合國家標準《通用硅酸鹽水泥》GB175-2017，河砂的粒徑小于1mm（將砂子在60℃烘箱中充分干燥24h，使砂子中自然可利用的微生物復活）。

優選的，所述水采用自來水，其質量符合生活用水標準，發泡劑采用復合發泡劑，其主要成分為微生物蛋白，復配天然植物起泡劑，外觀呈暗褐色粘性液體，密度為1.05-1.20g/cm³，發泡倍數為40-70倍（為了避免對特基拉芽孢桿菌的生長產生不良影響，在菌種篩選過程中使用發泡劑，將發泡劑添加到細菌生長培養基中，使細菌細胞能夠耐受發泡劑組分生長的影響，將發泡劑按規定的比例用水稀釋后，再加入到含有特基拉芽孢桿菌的泡沫混凝土中）。