本發(fā)明屬于建筑材料，具體涉及一種二氧化碳增強(qiáng)抹灰砂漿及其施工方法。

背景技術(shù)：

1、二氧化碳捕集封存與利用技術(shù)(ccus)在建筑材料領(lǐng)域的開展與實(shí)施正成為研究熱點(diǎn)。但現(xiàn)有的研究主要集中混凝土產(chǎn)品中二氧化碳的礦化利用，在建筑砂漿產(chǎn)品中還缺乏廣泛的研究。

2、專利cn114014619公開了一種空氣碳化砂漿及其制備方法，利用原材料對砂漿孔隙的調(diào)整和鋼渣對co2的高吸收率，提高石灰砂漿在大氣中的碳化能力，進(jìn)而提升抗壓強(qiáng)度。該方案雖利用砂漿中的原材料對大氣中的二氧化碳進(jìn)行碳化利用，但受限于大氣中二氧化碳含量過低，碳化速率與固碳效率有限，無法在較短時(shí)間內(nèi)獲得性能提升。專利cn111847999公開了一種增強(qiáng)砂漿及其制備方法，通過在砂漿中摻入二氧化碳釋放樹脂球，實(shí)現(xiàn)在砂漿內(nèi)部固定二氧化碳，加速碳化；但在樹脂球釋放完二氧化碳水溶液后體積收縮，在界面間形成孔隙，從而影響力學(xué)性能等。

3、通常情況下，一個(gè)墻面的抹灰作業(yè)分為兩次抹灰施工進(jìn)行，待一次抹灰墻面發(fā)展一定強(qiáng)度后，再進(jìn)行二次抹灰施工?，F(xiàn)有的預(yù)拌砂漿(干混、濕拌砂漿)為了確保長時(shí)間下的工作性能，需要添加多種外加劑，雖然滿足了長時(shí)間下工作性能的要求，但強(qiáng)度發(fā)展緩慢，延長了兩次抹灰工藝中的間隔時(shí)間。特別在氣溫較低時(shí)，施工人員需要長時(shí)間等待一次抹灰后墻面硬化，才可進(jìn)行二次抹灰等后續(xù)工藝，極大降低了施工效率。而對于未施工的砂漿拌合物，在長時(shí)間等待過程中，即使添加緩凝劑，也會(huì)受環(huán)境溫度、濕度的影響使砂漿拌合物稠度逐漸減小直至硬化至難以施工，若大幅度提高緩凝劑摻量以保持施工性能，則又會(huì)造成施工墻面硬化慢。

4、為了解決預(yù)拌砂漿抹灰上墻后需硬化速度快、減少二次抹灰等待時(shí)間與未施工的砂漿拌合物需保持優(yōu)異施工性能的矛盾，進(jìn)一步降低砂漿產(chǎn)品碳足跡，亟需開發(fā)出一種施工前砂漿長久保持施工性能，抹灰施工后硬化速度快，且減碳節(jié)能的砂漿產(chǎn)品。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明主要目的在于針對現(xiàn)有抹灰砂漿的問題和不足，提供一種二氧化碳增強(qiáng)抹灰砂漿及其施工方法，以大量工業(yè)固體廢棄物作為原材料，在施工前可長久保持優(yōu)異的工作性能；同時(shí)在兩次抹灰工藝后噴涂含二氧化碳的增強(qiáng)液，快速硬化抹灰墻面，大幅縮短抹灰施工間隔，在提高施工效率的同時(shí)，保證良好的粘結(jié)強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度，并顯著降低砂漿產(chǎn)品的碳足跡。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

3、一種二氧化碳增強(qiáng)抹灰砂漿，包括以下質(zhì)量份數(shù)的組分：水泥10～15份，碳化強(qiáng)化劑10～18份，細(xì)骨料120～140份，拌合水20～24份，外加劑0.2～0.5份；所述碳化強(qiáng)化劑以電石渣、鋼渣、鋰渣、輕燒氧化鎂和硫酸鎂為主要原料粉磨得到。

4、按上述方案，所述水泥強(qiáng)度不低于32.5級。

5、按上述方案，所述水泥可選用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥中的一種。

6、按上述方案，所述碳化強(qiáng)化劑的比表面積為300～400m2/kg。

7、按上述方案，所述碳化強(qiáng)化劑中，電石渣、鋼渣、鋰渣、輕燒氧化鎂、硫酸鎂的質(zhì)量比為(2～4):(1～3):(3～5):(0.7～0.9):(0.1～0.3)。

8、進(jìn)一步地，所述電石渣、鋼渣和鋰渣分別是工業(yè)制乙炔、煉鋼和生產(chǎn)碳酸鋰的衍生廢棄物。其中，電石渣主要成分為ca(oh)2，具有較高的堿性，化學(xué)組分中cao占比60～75％；鋼渣含有大量的c3s、c2s、游離cao和游離mgo，化學(xué)組成中cao占45～50％，al2o3占15～20％，sio2占20～30％；鋰渣化學(xué)成分以sio2和al2o3為主，其中sio2占50～60％，al2o3占15～20％。一方面，電石渣與鋼渣含有的堿性可碳化組分能大幅度提高砂漿的碳化活性，另一方面，電石渣與水泥提供的高堿性環(huán)境能夠激發(fā)鋰渣與鋼渣中sio2和al2o3的潛在水化活性，實(shí)現(xiàn)砂漿后期強(qiáng)度增長。此外，將電石渣、鋼渣、鋰渣與輕燒氧化鎂和硫酸鎂一起粉磨，其中，氧化鎂在機(jī)械粉磨下可破壞鋰渣中的非晶態(tài)網(wǎng)絡(luò)，從而提高鋰渣的火山灰活性；將電石渣、鋼渣、鋰渣、輕燒氧化鎂和硫酸鎂研磨所得碳化強(qiáng)化劑體系中，氧化鎂、硫酸鎂與水的三元體系，可反應(yīng)生成針棒狀的堿式硫酸鎂復(fù)鹽，在接觸二氧化碳后，水化產(chǎn)物可進(jìn)一步發(fā)生碳化反應(yīng)，提高體系力學(xué)性能。

9、進(jìn)一步地，所述碳化強(qiáng)化劑的粉磨過程中，引入助磨劑。

10、進(jìn)一步地，所述助磨劑可選用二甘醇等。

11、進(jìn)一步地，二甘醇的用量占電石渣、鋼渣、鋰渣、氧化鎂和硫酸鎂總質(zhì)量的0.03～0.06％。

12、按上述方案，所述細(xì)骨料為機(jī)制砂、天然砂、尾礦砂中的至少一種，含水率小于1％，mb值小于1.0g/kg，細(xì)度模數(shù)2.2～2.6，其中2.36mm以上顆粒占比少于10％。

13、按上述方案，所述外加劑的有效成分包括聚羧酸減水劑、羥丙基甲基纖維素、十二烷基硫酸鈉和葡萄糖酸鈉，固含量為30～40％。

14、進(jìn)一步地，所述聚羧酸減水劑、羥丙基甲基纖維素、十二烷基硫酸鈉、葡萄糖酸鈉的質(zhì)量比為(1～2):(0.2～0.4):(0.4～0.8):(0.1～0.3)。

15、本發(fā)明還提供了一種二氧化碳增強(qiáng)抹灰砂漿的施工方法，包括以下步驟：

16、(1)將按配比稱量的水泥、碳化強(qiáng)化劑、細(xì)骨料、拌合水和外加劑攪拌均勻(60～90s)得到砂漿拌合物，進(jìn)行第一次抹灰；

17、(2)以二氧化碳?xì)庠礊檩d流氣，將增強(qiáng)液噴涂在第一次抹灰墻面；

18、(3)等待30～90min后，進(jìn)行第二次抹灰；

19、(4)再次以二氧化碳?xì)庠礊檩d流氣將增強(qiáng)液噴涂在第二次抹灰墻面，待30～60min后，進(jìn)行收光抹平；

20、(5)靜置(24～36h)，淋水養(yǎng)護(hù)，得到二氧化碳增強(qiáng)抹灰砂漿。

21、上述方案中，步驟(1)中，第一次抹灰厚度為5～7mm。

22、上述方案中，步驟(2)中，二氧化碳?xì)庠礉舛葹?0～100vol％。

23、上述方案中，所述增強(qiáng)液為濃度1～3％的三乙醇胺與二乙醇胺的混合溶液。

24、進(jìn)一步地，所述三乙醇胺與二乙醇胺的質(zhì)量比為(2～4):1；一方面，利用醇胺混合溶液呈弱堿性來吸收二氧化碳；另一方面，三乙醇胺促進(jìn)水泥中c3a和c4af的溶解，加速其與石膏反應(yīng)生成硫鋁酸鈣，進(jìn)一步促進(jìn)c3s的水化，為砂漿提供早期強(qiáng)度增長。

25、上述方案中，步驟(2)所述噴涂過程中，噴口壓力0.25～0.35mpa，噴口流量180～240ml/min，噴灑距離20～30cm，二氧化碳增強(qiáng)液的噴灑速度為0.05～0.06m2/s。

26、進(jìn)一步地，所述二氧化碳增強(qiáng)液在第一次抹灰墻面表面的噴涂量為50～80ml/m2。

27、上述方案中，步驟(3)中第二次抹灰厚度為8～15mm。

28、上述方案中，步驟(4)中第二次噴涂過程中，噴口壓力0.15～0.25mpa，噴口流量150～180ml/min，噴灑距離30～40cm；二氧化碳增強(qiáng)液的噴灑速度為0.05～0.06m2/s。

29、進(jìn)一步地，所述二氧化碳增強(qiáng)液在第二次抹灰墻面表面的噴涂量為42～60ml/m2。

30、根據(jù)上述方案制備的抹灰砂漿，在保證2h稠度損失的前提下，顯著縮短了施工后的凝結(jié)時(shí)間，提升了粘結(jié)和抗壓性能，相比普通預(yù)拌抹灰砂漿，大幅度提高工人的施工效率，提升硬化后力學(xué)性能的同時(shí)顯著降低了砂漿產(chǎn)品的碳足跡，具有重要的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益，適合推廣應(yīng)用。

31、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

32、(1)從兩個(gè)方面顯著降低砂漿產(chǎn)品的碳足跡：一方面，相比普通水泥砂漿，本發(fā)明所述抹灰砂漿利用二氧化碳碳化反應(yīng)和堿激發(fā)增強(qiáng)效應(yīng)有效提升力學(xué)性能，可實(shí)現(xiàn)大量工業(yè)固體廢棄物的資源化利用并顯著降低水泥用量，具有顯著的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益；另一方面，本發(fā)明的砂漿在施工中不僅可吸收增強(qiáng)液中引入的二氧化碳，實(shí)現(xiàn)固碳，后期硬化后的砂漿也可持續(xù)吸收空氣中二氧化碳，進(jìn)一步降低砂漿的碳足跡。

33、(2)利用二氧化碳使固碳材料快速固化增強(qiáng)的特點(diǎn)，在第一次抹灰后，本發(fā)明在施工中噴灑含二氧化碳的增強(qiáng)液，墻面快速硬化，縮短二次抹灰等待時(shí)間，大幅度提高施工效率；二次抹灰后再次噴灑含二氧化碳的增強(qiáng)液，提升砂漿收光墻面致密度，大大增強(qiáng)抹灰砂漿早期強(qiáng)度，同時(shí)無需借助傳統(tǒng)釜內(nèi)碳化條件，可為高效碳化工藝提供一條新思路；此外，未進(jìn)行噴灑施工的砂漿拌合物工作性能不受影響，2h內(nèi)依然保持可施工稠度，相比與普通預(yù)拌砂漿，本發(fā)明的砂漿拌合物結(jié)合施工工藝，具有不用不硬，施工快硬的優(yōu)勢。

34、(3)提升抹灰砂漿粘接性能；利用一次抹灰后噴灑增強(qiáng)液的噴射壓力，在一次抹灰墻面上形成細(xì)小凹凸不平的狀態(tài)，增大了抹灰面粗糙度，更加有利于二次抹灰面附著，可促進(jìn)提高兩個(gè)砂漿層之間的粘結(jié)力。