一种生物炭透水混凝土及其制备方法与应用与流程

本发明涉及混凝土材料，具体是指一种生物炭透水混凝土及其制备方法与应用。

背景技术：

1、混凝土作为常用的建筑材料，其具有制备材料易得、价格低廉、工艺简单等特点，同时硬化后的混凝土还具有抗压强度高、耐久性好等特点，所以混凝土的应用越来越广泛，用于生产混凝土的原材料需求量也随之增加；

2、近年来，由于温室气体带来的危害和可持续化发展的深入研究，加上石油储量的稀缺以及工业生产对低能源成本的需求，生物炭作为一种节能环保研究的关键性材料，受到了人们的密切关注。生物炭材料作为一种由农业废弃资源生产而来的新型材料，有着很好的发展前途。生产生物炭的原材料主要为农业残留物、农副产品垃圾以及平时日常生活中产生的有机废弃物等材料，来源丰富，生产便捷，可以大规模地制备；

3、生物炭是一种将植物或动物废弃物在密闭缺氧环境下热解形成的一种多孔炭材料，质地坚硬，吸附能力较强。生物炭的化学成分中主要包含无定形碳元素、芳香结构碳和灰分三类。目前，玉米秸秆生物炭产量较大，应用较广；

4、因此，本发明旨在提供一种新型的生物炭透水混凝土配方，通过优化原材料配比和添加剂的使用，提高水泥的强度、耐久性和工作性能，将生物炭应用于透水混凝土中，可以替代部分胶凝材料及骨料，改善混凝土的力学性能和透水性能，提高透水混凝土的水质净化和生态环境功能。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服上述技术的缺陷，提供一种生物炭透水混凝土及其制备方法与应用。

2、为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为一种生物炭透水混凝土，按重量份数计，包括以下原料组分：硅酸盐水泥55-70份、粗骨料35-50份、石灰石0-6份、黏土5-12份、粉煤灰2-6份、再生生物炭粉末8-15份、增强剂3-4份、减水剂2-5份、引气剂1.5-3.5份、水27-43份。

3、进一步地，所述减水剂为聚羧酸减水剂，其减水量为20-30％，密度为90-110kg/m3。

4、进一步地，所述再生生物炭粉末为农业残留物、农副产品垃圾经高温分解处理的生物炭经辐照改性而得，其中所述高温分解处理为管式炉分解或微波反应器高温炭化处理。

5、进一步地，所述粗骨料的粒径为4.75-10mm。

6、进一步地，所述引气剂为磺酸甲基二甲酯，且其平均直径在20-200微米。

7、进一步地，所述增强剂为聚丙烯纤维。

8、本发明的第二个目的是所述的生物炭透水混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9、步骤1)按重量份取用各原料，首先将硅酸盐水泥、粗骨料、石灰石、黏土、粉煤灰放入搅拌机中混合后，加入一半的水，利用搅拌机搅拌均匀，得混凝土基体；

10、步骤2)向混凝土基体中，加入再生生物炭粉末、增强剂、减水剂、引气剂及剩余的水，继续搅拌5分钟，得搅拌混合物；

11、步骤3)将所得搅拌混合物倒入模具中，采用振动压力复合成型的方法进行成型，待成型后放入养护箱中进行养护，即得成品。

12、本发明的第三个目的是提供上述生物炭透水混凝土的应用，是指将上述生物炭透水混凝土作为建筑材料方面的应用。

13、本发明与现有技术相比的优点在于：本发明制备方法简单，易于工业化生产，通过引入再生生物炭粉末，提高了混凝土的耐久性、透水性和保水性，同时增强了其力学强度；使用聚羧酸减水剂，有效减少用水量，提高混凝土的工作性能和强度；磺酸甲基二甲酯引气剂的应用，改善了混凝土内部孔结构，进一步提升透水性能；本发明所提供的生物炭透水混凝土作为一种新型环保材料，具有透水性高、散热性能良好、防滑降噪、易清理以及生态价值高等特点。自然降雨经透水铺装材料渗流过滤，能够避免路面、广场积水引起的通行安全问题，有效解决雨水二次污染问题，实现雨水资源的有效收集、蓄积与利用，改善城市热岛效应和排水防洪难点问题，实现城市硬质铺装与生态环境保护的有机衔接。

1.一种生物炭透水混凝土，其特征在于，按重量份数计，包括以下原料组分：硅酸盐水泥55-70份、粗骨料35-50份、石灰石0-6份、黏土5-12份、粉煤灰2-6份、再生生物炭粉末8-15份、增强剂3-4份、减水剂2-5份、引气剂1.5-3.5份、水27-43份。

2.根据权利要求1所述的生物炭透水混凝土，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸减水剂，其减水量为20-30％，密度为90-110kg/m3。

3.根据权利要求1所述的生物炭透水混凝土，其特征在于：所述再生生物炭粉末为农业残留物、农副产品垃圾经高温分解处理的生物炭经辐照改性而得，其中所述高温分解处理为管式炉分解或微波反应器高温炭化处理。

4.根据权利要求1所述的生物炭透水混凝土，其特征在于：所述粗骨料的粒径为4.75-10mm。

5.根据权利要求1所述的生物炭透水混凝土，其特征在于：所述引气剂为磺酸甲基二甲酯，且其平均直径在20-200微米。

6.根据权利要求1所述的生物炭透水混凝土，其特征在于：所述增强剂为聚丙烯纤维。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的生物炭透水混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.如权利要求1-6任一项所述的生物炭透水混凝土的应用，其特征在于：是将该生物炭透水混凝土作为建筑材料方面的应用。