一种基于诱导矿化调控与复合激发制备活性再生微粉的方法与流程

本发明涉及的是废弃混凝土，具体涉及的是一种基于诱导矿化调控与复合激发制备活性再生微粉的方法。

背景技术：

1、废弃混凝土的产生量逐年增加，其处置方式主要为堆放或填埋为主，占用大量土地资源，破坏了生态环境。现有技术中，废弃混凝土资源化利用产品再生粗骨料和再生细骨料已在低强度工程中得到应用，但再生微粉的利用效率仍较低。

2、在再生微粉的活化处理中，现有技术通常采用碳化处理或复合激发的方法。碳化过程中，再生微粉与二氧化碳反应生成碳酸钙及硅胶等产物；硫酸盐激发主要通过促进水泥基材料中钙矾石的形成来提升体系的强度。现有文献公开的技术中，将再生微粉直接进行碳化处理，随后加入聚合硫酸铝和硫酸钠进行复合激发，可以通过碳化产物延迟钙矾石分解，提高体系强度，实现对再生微粉的活化。然而，该上述方法均存在碳化效率低、碳酸钙晶型差等问题，影响碳化产物与复合激发剂的协同作用，从而限制再生微粉活性提升的效果。

3、公开号为cn115433337a中国发明专利文献，公开了一种诱导矿化剂及其在诱导矿化促进再生微粉固碳中的应用，使用本发明诱导矿化剂对再生微粉进行处理，利用诱导矿化剂诱导吸附再生微粉表面钙离子与碳酸根离子的特性，促进再生微粉快速矿化，实现二氧化碳的高效吸收和固定，达到固体废弃物的资源利用与固碳的目的。该方法只能提高再生微粉固碳性能，无法达到提高再生微粉活性的要求。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于如何提高再生微粉的活性。

2、本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

3、本发明提供了一种基于诱导矿化调控与复合激发制备活性再生微粉的方法，包括以下步骤：

4、s1、以多元醇、二异氰酸酯和功能性单体为原料进行聚合反应得到预聚体，然后向预聚体中加入封端剂进行封端，最后经中和乳化得到诱导矿化剂；多元醇为聚氧化丙烯二醇、聚氧化乙烯二醇、聚四氢呋喃二醇中的一种或多种；封端剂为甲基硅酸钠；甲基硅酸钠占未反应的二异氰酸酯nco基团的摩尔百分比的50%~90%；多元醇、二异氰酸酯的质量比为1~3.5:1；功能性单体与二异氰酸酯的质量比为0.05~0.5:1；功能性单体为n,n’-二甲基乙二胺、1,2-二氨基乙基胍、脒基乙二胺中的一种或多种；

5、s2、将诱导矿化剂与再生微粉混合得到改性再生微粉，将改性再生微粉置于密闭空间内持续通入含有二氧化碳的气体进行碳化得到碳化再生微粉，将碳化再生微粉与聚合硫酸铝和硫酸盐混合进行活化得到活性再生微粉；其中，诱导矿化剂与再生微粉的质量比为0.005~0.03:1；碳化再生微粉、聚合硫酸铝、硫酸盐的质量比为1:0.01~0.06:0.01~0.08。

6、优选的，多元醇的分子量为500~2000。

7、优选的，二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。

8、优选的，所述再生微粉是废弃混凝土破碎过程中产生的粒径小于150微米的颗粒。

9、优选的，混合的时间为0.1~1.5h。

10、优选的，密闭空间内的温度为15~50℃，密闭空间内的湿度为20~90%。

11、优选的，密闭空间的二氧化碳体积分数为10~60%。

12、优选的，碳化的时间为0.3~10h。

13、优选的，硫酸盐为硫酸钙、硫酸钠、硫酸钾中的一种或多种。

14、优选的，活化的时间为0.1~1.5h。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

16、1.本发明制得诱导矿化剂能够吸附在再生微粉表面，在二氧化碳环境中能够调控再生微粉进行碳化，促进再生微粉碳化过程中碳酸钙的生成。因甲基硅酸钠封端的诱导矿化剂在再生微粉的碳化过程中进行了调控，促进了后续与复合激发的协同作用，促进了钙矾石的延迟分解，提高了再生微粉的活性。

17、2.本发明将诱导矿化剂吸附在再生微粉表面，利用诱导矿化剂在二氧化碳环境中调控再生微粉进行碳化，促进再生微粉碳化过程中高结晶度碳酸钙的生成，在此基础上，结合聚合硫酸铝和硫酸盐协同激发碳化再生微粉，强化钙矾石的延迟分解效果，促进再生微粉活化，得到活性再生微粉。同时，本发明制得活性再生微粉能够促进再生微粉对二氧化碳的固定。

18、3.本发明通过诱导矿化调控再生微粉碳化，能够显著优化再生微粉的碳化反应进程，相比较于现有的再生微粉碳化方法，本发明能够显著改善碳化产物中碳酸钙的晶型结构与生成量，且工艺步骤简便，低碳环保，能够大幅提升再生微粉对二氧化碳的固定量，具备广阔的工业化应用前景。

19、4.本发明能够显著提升再生微粉的活性，本发明将活化再生微粉结合聚合硫酸铝和硫酸盐协同激发，能够强化再生微粉中钙矾石的延迟分解效应，充分发挥其增强作用，进而提升复合水泥的力学强度；相较于现有再生微粉活化技术，本发明活化效率更优，有助于解决现阶段再生微粉资源化利用难度大、利用率低的问题。

1.一种基于诱导矿化调控与复合激发制备活性再生微粉的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于诱导矿化调控与复合激发制备活性再生微粉的方法，其特征在于，多元醇的分子量为500~2000。

3.根据权利要求1所述的基于诱导矿化调控与复合激发制备活性再生微粉的方法，其特征在于，二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的基于诱导矿化调控与复合激发制备活性再生微粉的方法，其特征在于，密闭空间内的温度为15~50℃，密闭空间内的湿度为20~90%。

5.根据权利要求1所述的基于诱导矿化调控与复合激发制备活性再生微粉的方法，其特征在于，密闭空间的二氧化碳体积分数为10~60%。

6.根据权利要求1所述的基于诱导矿化调控与复合激发制备活性再生微粉的方法，其特征在于，混合的时间为0.1~1.5h。

7.根据权利要求1所述的基于诱导矿化调控与复合激发制备活性再生微粉的方法，其特征在于，碳化的时间为0.3~10h。

8.根据权利要求1所述的基于诱导矿化调控与复合激发制备活性再生微粉的方法，其特征在于，活化的时间为0.1~1.5h。

9.根据权利要求1所述的基于诱导矿化调控与复合激发制备活性再生微粉的方法，其特征在于，硫酸盐为硫酸钙、硫酸钠、硫酸钾中的一种或多种。

10.根据权利要求1所述的基于诱导矿化调控与复合激发制备活性再生微粉的方法，其特征在于，再生微粉是废弃混凝土破碎过程中产生的粒径小于150微米的颗粒。