1.本发明涉及材料技术领域，具体涉及一种水泥碳化体及其制备方法。
背景技术：
2.随着现代工业的发展，全球co2浓度急剧上升的问题日益严重，各国虽然开始以控制温室气体排放为发展目标，但目前大气中过量的co2仍对环境产生着巨大影响，导致近年来酸雨、海平面上升及各类极端气候频发，co2减排迫在眉睫。因此，ccus(carbon capture，utilization and storage)碳捕获、利用与封存的观点应运而生并受到各国的高度重视。
3.目前，水泥基材料的固碳养护在co2的捕集利用与封存领域具有巨大的潜力。在硅酸盐碳化胶凝材料的养护过程中通入co2，可以在常温环境下硬化水泥材料，一方面可以避免高温煅烧产生co2，另一方面，养护的同时硅酸盐碳化胶凝材料可以吸收固化大量co2，从而降低水泥生产中的碳排放，减排潜力大，能有效地助力碳中和，对今后建筑领域的低碳化、绿色环保化及安全化都具有重要意义，但现有的水泥碳化体存在碳化程度低且抗压强度低的问题。
技术实现要素：
4.本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种水泥碳化体及其制备方法，解决现有技术中水泥碳化体存在碳化程度低且抗压强度低的技术问题。
5.为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种水泥碳化体的制备方法，包括以下步骤：
6.s1、将包覆剂溶于水中，之后继续加入氮化碳得到氮化碳溶胶；
7.s2、将硅酸盐碳化胶凝材料与氮化碳溶胶混合研磨后压制成型，并保压得到块体，之后将所述块体放入co2气氛中养护得到所述水泥碳化体。
8.进一步地，在步骤s1中，所述水的温度为70-80℃。
9.进一步地，在步骤s1中，按照包覆剂与水的物料比1-2g:100ml将所述包覆剂溶于水中，所述包覆剂为硬脂酰乳酸钙钠。
10.进一步地，在步骤s1中，按照所述氮化碳与所述包覆剂的质量比2-4:1继续加入所述氮化碳得到所述氮化碳溶胶。
11.进一步地，在步骤s2中，所述硅酸盐碳化胶凝材料与所述氮化碳溶胶混合后的水固比为0.15-0.2:1。
12.进一步地，在步骤s2中，在20-25mpa下保压，所述保压的时间为2-4min。
13.进一步地，在步骤s2中，所述co2气氛的气压为0.1-0.2mpa。
14.进一步地，在步骤s2中，所述养护的时间为20-24h。
15.进一步地，在步骤s2中，所述硅酸盐碳化胶凝材料为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙和硅酸一钙中的一种或者多种。
16.此外，本发明还提出一种水泥碳化体，由上述制备方法制备得到。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果包括：将包覆剂溶于水中，之后继续加入氮化碳得到氮化碳溶胶，氮化碳具有其独特的电子结构，在包覆剂的作用下能与硅酸盐碳化胶凝材料中的的金属离子快速络合，从而在co2气氛有利于推动碳化反应的进行，得到的水泥碳化体具有优异的抗压强度且碳化程度高，抗压强度可高达149.86mpa，碳化程度可高达46.1％。
具体实施方式
18.本具体实施方式提供了一种水泥碳化体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
19.s1、按照包覆剂与水的物料比1-2g:100ml将包覆剂溶于70-80℃的水中，之后按照所述氮化碳与所述包覆剂的质量比2-4:1继续加入氮化碳得到氮化碳溶胶；所述包覆剂为硬脂酰乳酸钙钠；
20.s2、将硅酸盐碳化胶凝材料与所述氮化碳溶胶混合研磨后压制成型，并在20-25mpa下进行保压处理2-4min得到块体，之后将所述块体放入0.1-0.2mpa的co2气氛中养护20-24h得到所述水泥碳化体；所述硅酸盐碳化胶凝材料与所述氮化碳溶胶混合后的水固比为0.15-0.2:1；所述硅酸盐碳化胶凝材料为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙和硅酸一钙中的一种或者多种。
21.本具体实施方式还包括一种水泥碳化体，由上述制备方法制备得到。
22.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
23.实施例1
24.本实施例提出一种水泥碳化体的制备方法，包括以下步骤：
25.s1、将1g硬脂酰乳酸钙钠溶于100ml70℃的水中搅拌3min，之后继续加入2.0g氮化碳得到氮化碳溶胶；
26.s2、将硅酸二钙水泥与氮化碳溶胶混合研磨后压制成型，并在20mpa下保压2min得到块体，之后将所述块体放入0.1mpa的co2气氛中养护20h得到所述水泥碳化体；所述硅酸盐碳化胶凝材料与所述氮化碳溶胶混合后的水固比为0.15:1。
27.实施例2
28.本实施例与实施例1的区别仅在于：在步骤s1中，氮化碳的加入量不同，本实施例中氮化碳的加入量为3.0g。
29.实施例3
30.本实施例与实施例1的区别仅在于：在步骤s1中，氮化碳的加入量不同，本实施例中氮化碳的加入量为4.0g。
31.实施例4
32.本实施例与实施例2的区别仅在于：用硅酸三钙水泥替换所述硅酸二钙水泥。
33.实施例5
34.本实施例与实施例3的区别仅在于：用铁铝酸四钙水泥替换所述硅酸一钙水泥。
35.实施例6
36.本实施例与实施例2的区别仅在于：用铝酸三钙水泥替换所述硅酸一钙水泥。
37.实施例7
38.本实施例提出一种水泥碳化体的制备方法，包括以下步骤：
39.s1、将2g硬脂酰乳酸钙钠溶于100ml80℃的水中搅拌4min，之后继续加入2.0g氮化碳得到氮化碳溶胶；
40.s2、将硅酸一钙水泥与氮化碳溶胶混合研磨后压制成型，并在25mpa下保压3min得到块体，之后将所述块体放入0.2mpa的co2气氛中养护24h得到所述水泥碳化体；所述硅酸一钙水泥与所述氮化碳溶胶混合后的水固比为0.2:1。
41.实施例8
42.本实施例提出一种水泥碳化体的制备方法，包括以下步骤：
43.s1、将1g硬脂酰乳酸钙钠溶于100ml75℃的水中搅拌3min，之后继续加入3.0g氮化碳得到氮化碳溶胶；
44.s2、将硅酸二钙水泥与氮化碳溶胶混合研磨后压制成型，并在22mpa下保压2min得到块体，之后将所述块体放入0.1mpa的co2气氛中养护22h得到所述水泥碳化体；所述硅酸二钙水泥与所述氮化碳溶胶混合后的水固比为0.15:1。
45.对比例1
46.本对比例与实施例2的区别仅在于，没有加入氮化碳溶胶，具体地将硅酸二钙水泥与水混合研磨后压制成型，并在20mpa下保压2min得到块体，之后将所述块体放入0.1mpa的co2气氛中养护20h得到所述水泥碳化体；所述硅酸二钙水泥与水混合后的水固比为0.15:1。
47.对比例2
48.本对比例与实施例2的区别仅在于，采用3g的石墨烯替代氮化碳，其他反应条件均相同。
49.表1实施例1-8及对比例1-2的水泥碳化体的抗压强度、抗折强度及碳化程度
[0050][0051]
从表1可以看出，氮化碳溶胶的掺杂显著提升了硅酸二钙水泥碳化体的抗压强度、抗折强度及碳化程度；从实施例1-3可以看出，当氮化碳溶胶浓度为3g/100ml时，水泥碳化
体的抗压强度、抗折强度及碳化程度达到最高，分别为149.86mpa，36.64mpa及46.1％。另外，从对比例1可看出没有加入氮化碳溶胶得到的水泥碳化体的抗压强度、抗折强度及碳化程度都较低，从对比例2可以看出用石墨烯替换氮化碳得到的水泥碳化体的抗压强度、抗折强度及碳化程度明显比实施例2都要低。
[0052]
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。