【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及水泥土制備，更具體地，涉及一種玉米秸稈生物炭協同碳化養護技術制備負碳水泥土的方法。
技術介紹
1、軟土主要分布在世界各地的沿海地區，因含水率高、孔隙大、強度低等較差的工程性質，對當地的工程建設極其不利。隨著城市化步伐的加快，一些基礎設施和民用建筑物在沿海地區開始大量修建。然而，軟土地基在承受上部結構荷載作用時，因承載力不足可能會發生不均勻沉降，導致上部整體結構失穩或坍塌等工程問題。鑒于此，利用水泥和石灰等外加劑對軟土進行加固和穩定來改善其力學性能，是目前行業常用且易行的處理方法，但水泥和石灰的大量使用導致碳排放量增加、土壤堿度上升、自然資源消耗嚴重等一系列環境問題。據統計，生產水泥排放的co2量占全球co2總排放量的8％，預計2030年生產水泥排放的co2總量將接近47億噸。因此，尋求綠色低碳環保的外加劑來減少對水泥的需求和依賴，降低co2的排放量，同時又提高水泥土改性材料的力學性能，是當前亟待解決的問題。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種玉米秸稈生物炭協同碳化養護技術制備負碳水泥土的方法，能夠有效改善水泥土的強度，增強水泥土的碳化效果，具有較好的實際應用價值。
2、為了實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：
3、一種玉米秸稈生物炭協同碳化養護技術制備負碳水泥土的方法，包括以下步驟：
4、(1)制備原狀復合材料：將軟土、水泥、玉米秸稈生物炭、水按比例攪拌混勻，得到原狀復合材料；
6、(3)養護：將改性水泥土進行碳化養護，得到負碳水泥土。
7、進一步的，原狀復合材料的含水率為20％。
8、進一步的，原狀復合材料中，水泥占軟土質量的5％。
9、進一步的，玉米秸稈生物炭占水泥和軟土總質量的3-7％。
10、進一步的，碳化養護前對改性水泥土進行標準養護或不進行標準養護；若不進行標準養護或標準養護齡期小于7d，碳化養護條件是：溫度為18～22℃，濕度為70％，co2濃度為50％，碳化時間為5-15h；若標準養護齡期大于等于7d，碳化養護條件是：溫度為18～22℃，濕度為70％，co2濃度為50％，碳化時間小于等于10h。
11、進一步的，標準養護條件是：溫度為18～22℃，濕度為95％。
12、進一步的，原狀復合材料具體制備步驟為：將軟土和水泥混合攪拌均勻后，倒入玉米秸稈生物炭再次攪拌混勻，然后加入水繼續攪拌混勻，即得。
13、當按原狀復合材料含水率20％、水泥占軟土質量的5％、玉米秸稈生物炭占水泥和軟土總質量的3％及在18～22℃、濕度70％、co2濃度為50％下碳化養護15h的條件制備負碳水泥土，每噸所得負碳水泥土的co2吸收量為33.6kg；
14、當按原狀復合材料含水率20％、水泥占軟土質量的5％、玉米秸稈生物炭占水泥和軟土總質量的5％及在18～22℃、濕度70％、co2濃度為50％下碳化養護15h的條件制備負碳水泥土，每噸所得負碳水泥土的co2吸收量為38.6kg。
15、進一步的，所制備負碳水泥土的無側限抗壓強度ucs用模型公式z＝α+βx1.5+λlny表示；z代表ucs，kpa；x代表生物炭含量，％；y代表養護齡期，h；α、β和λ為待定模型擬合參數。
16、進一步的，按原狀復合材料含水率20％、水泥占軟土質量的5％、玉米秸稈生物炭占水泥和軟土總質量5％的條件并經碳化養護后制備的負碳水泥土的無側限抗壓強度高于2mpa，按原狀復合材料含水率20％、水泥占軟土質量的5％、玉米秸稈生物炭占水泥和軟土總質量7％的條件并經碳化養護后制備的負碳水泥土的無側限抗壓強度高于2mpa，均能滿足高速公路和一級公路中、輕型交通公路，以及二級及以下重、中、輕交通公路底基層的要求。
17、本專利技術的有益效果是：
18、本專利技術利用玉米秸稈生物炭(cs-biochar)和碳化技術進行水泥土的制備。cs-biochar的加入，不僅提高了水泥土的ucs(無側限抗壓強度)，而且能夠有效促進co2在材料表面的吸附和固定，增強了水泥土的碳化效果；碳化養護使得負碳水泥土的ucs得到進一步增強；同時cs-biochar促進了水泥水化生成反應，部分水泥水化產物參與碳化反應，發揮了生物炭與碳化技術的協同效應，使得水泥土顆粒界面膠結力、密實度以及碳封存能力得到進一步提高。
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1.一種玉米秸稈生物炭協同碳化養護技術制備負碳水泥土的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述一種玉米秸稈生物炭協同碳化養護技術制備負碳水泥土的方法，其特征在于，原狀復合材料的含水率為20％。
3.根據權利要求1所述一種玉米秸稈生物炭協同碳化養護技術制備負碳水泥土的方法，其特征在于，原狀復合材料中，水泥占軟土質量的5％。
4.根據權利要求1所述一種玉米秸稈生物炭協同碳化養護技術制備負碳水泥土的方法，其特征在于，玉米秸稈生物炭占水泥和軟土總質量的3-7％。
5.根據權利要求1所述一種玉米秸稈生物炭協同碳化養護技術制備負碳水泥土的方法，其特征在于，碳化養護前對改性水泥土進行標準養護或不進行標準養護；若不進行標準養護或標準養護齡期小于7d，碳化養護條件是：溫度為18～22℃，濕度為70％，CO2濃度為50％，碳化時間為5-15h；若標準養護齡期大于等于7d，碳化養護條件是：溫度為18～22℃，濕度為70％，CO2濃度為50％，碳化時間小于等于10h。
6.根據權利要求5所述一種玉米秸稈生物炭協同碳化養護技術制備
7.根據權利要求1所述一種玉米秸稈生物炭協同碳化養護技術制備負碳水泥土的方法，其特征在于，原狀復合材料具體制備步驟為：將軟土和水泥混合攪拌均勻后，倒入玉米秸稈生物炭再次攪拌混勻，然后加入水繼續攪拌混勻，即得。
8.根據權利要求1所述一種玉米秸稈生物炭協同碳化養護技術制備負碳水泥土的方法，其特征在于，當按原狀復合材料含水率20％、水泥占軟土質量的5％、玉米秸稈生物炭占水泥和軟土總質量的3％及在18～22℃、濕度70％、CO2濃度為50％下碳化養護15h的條件制備負碳水泥土，每噸所得負碳水泥土的CO2吸收量為33.6kg；
9.根據權利要求1所述一種玉米秸稈生物炭協同碳化養護技術制備負碳水泥土，其特征在于，所制備負碳水泥土的無側限抗壓強度UCS用模型z＝α+βx1.5+λlny表示；z代表UCS，kPa；x代表生物炭含量，％；y代表養護齡期，h；α、β和λ為待定模型擬合參數。
10.根據權利要求9所述一種玉米秸稈生物炭協同碳化養護技術制備負碳水泥土的方法，其特征在于，按原狀復合材料含水率20％、水泥占軟土質量的5％、玉米秸稈生物炭占水泥和軟土總質量5％的條件并經碳化養護后制備的負碳水泥土的無側限抗壓強度高于2MPa，按原狀復合材料含水率20％、水泥占軟土質量的5％、玉米秸稈生物炭占水泥和軟土總質量7％的條件并經碳化養護后制備的負碳水泥土的無側限抗壓強度高于2MPa，均能滿足高速公路和一級公路中、輕型交通公路，以及二級及以下重、中、輕交通公路底基層的要求。
...【技術特征摘要】
1.一種玉米秸稈生物炭協同碳化養護技術制備負碳水泥土的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述一種玉米秸稈生物炭協同碳化養護技術制備負碳水泥土的方法，其特征在于，原狀復合材料的含水率為20％。
3.根據權利要求1所述一種玉米秸稈生物炭協同碳化養護技術制備負碳水泥土的方法，其特征在于，原狀復合材料中，水泥占軟土質量的5％。
4.根據權利要求1所述一種玉米秸稈生物炭協同碳化養護技術制備負碳水泥土的方法，其特征在于，玉米秸稈生物炭占水泥和軟土總質量的3-7％。
5.根據權利要求1所述一種玉米秸稈生物炭協同碳化養護技術制備負碳水泥土的方法，其特征在于，碳化養護前對改性水泥土進行標準養護或不進行標準養護；若不進行標準養護或標準養護齡期小于7d，碳化養護條件是：溫度為18～22℃，濕度為70％，co2濃度為50％，碳化時間為5-15h；若標準養護齡期大于等于7d，碳化養護條件是：溫度為18～22℃，濕度為70％，co2濃度為50％，碳化時間小于等于10h。
6.根據權利要求5所述一種玉米秸稈生物炭協同碳化養護技術制備負碳水泥土的方法，其特征在于，標準養護條件是：溫度為18～22℃，濕度為95％。
7.根據權利要求1所述一種玉米秸稈生物炭協同碳化養護技術制備負碳水泥土的方法，其特征在于，原狀復合材料具體制備...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王偉，韋鵬飛，李娜，姜屏，吳二魯，馬緒坤，王臣俊，
申請(專利權)人：紹興文理學院，
類型：發明
國別省市：
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