本发明涉及混凝土材料及其制法，具体为一种生物质低碳混凝土材料及其制备方法。
背景技术：
1、传统混凝土制备过程一般包含水泥、辅助胶凝材料、砂石、外加剂和水，然而水泥是一种高能耗、高碳排放的材料，对环境造成巨大的负担。为了减少混凝土生产过程中的碳排放，建筑业正在积极寻找对生态环境更加友好的生产方式和替代产品。
2、近年来研究人员开始探索使用生物质材料制备混凝土，生物质混凝土是一种环保型建筑材料，由水泥、沙子、骨料和一定比例的生物质填料组成。根据生物质的种类和使用方法的不同，生物质混凝土可以分为以下几种类型：微生物混凝土、木屑混凝土、稻壳混凝土、植物(麻、竹、草等)纤维混凝土等，这些类型的生物质混凝土具有环保、节能、减排等优点。以上主要利用生物质可降解材料取代一部分水泥等胶凝材料或者作为外加掺合料，然后拌和砂石制备混凝土。
3、传统水泥混凝土碳排放高、环境负荷大。现有的生物质混凝土材料强度低，硬化成型速率低，完全硬化费时，制备方法仍存在水泥资源消耗大、环境污染严重等难题。
技术实现思路
1、发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种免水泥、力学性能好、耐久性能好、热工性能好的生物质低碳混凝土材料，本发明的另一目的是提供一种低碳环保、低成本的生物质低碳混凝土材料的制备方法。
2、技术方案：本发明所述的一种生物质低碳混凝土材料，包括以下重量份数的物质：动物骨胶140～281份，砂石1000～1300份，氧化镁28～48份，六水氯化镁15～32份，水145～250份。
3、进一步地，动物骨胶为牛骨胶，粒径范围30～50mm，比表面积为180～220m2/kg，表观密度为1200～1400kg/m3。
4、进一步地，砂石的粒径范围为0.1～1mm，sio2含量大于95％。
5、进一步地，氧化镁为轻烧氧化镁，活性氧化镁的质量百分数为48～60wt％，细度为300～400目。细度为300～400目。
6、进一步地，六水氯化镁为白色块状颗粒，细度为300～400目。相对分子质量为202.20。
7、进一步地，水为生活饮用水，具体为满足《混凝土拌合用水标准》(jgj63-89)中的国家标准的生活饮用水。
8、生物质低碳混凝土材料的干密度为1302～1672kg/m3，抗压强度为14.6～21.5mpa；抗折强度为5.4～9.4mpa，单轴拉伸强度为1.5～2.3mpa，导热系数为0.831～1.093w/mk。
9、本发明生物质低碳混凝土是一种具有潜力的环保材料，符合建筑业低碳建造的发展理念，为特种混凝土以及结构功能一体化混凝土材料领域具有潜在的应用。
10、上述生物质低碳混凝土材料的制备方法，包括以下步骤：
11、步骤一，按比例称量原料，将动物骨胶研磨成粉末状，然后加80～111份水拌和，覆盖保鲜膜浸泡，每间隔10～15min进行搅拌；
12、步骤二，将步骤一所得物放置在恒温恒湿加热，每间隔5～10min进行搅拌；
13、步骤三，六水氯化镁与60～130份水混合，配置成氯化镁溶液，搅拌；
14、步骤四，砂石、氧化镁和氯化镁溶液匀速干粉搅拌至完全混合均匀，然后将步骤二中加热的原料缓慢倒入混合物中，匀速搅拌；
15、步骤五，将步骤五所得物浇筑成型，室温干燥，拆模后放入室内环境干燥养护或者进行真空干燥养护。
16、进一步地，步骤二中，恒温恒湿加热的温度为65～75℃，时间为1～2h。
17、进一步地，步骤五中，室内环境干燥养护的空气湿度为35～39％，空气温度为18～22℃，时间为28～48d；真空干燥养护的温度为45～55℃，时间为2～3d。
18、进一步地，步骤一中，覆盖保鲜膜浸泡时间为2h。
19、进一步地，步骤三中，配置的氯化镁溶液的质量百分数为23wt％，搅拌为用玻璃棒进行搅拌3min。
20、进一步地，搅拌的速度为140rpm。
21、制备原理：牛骨胶通常是从牛骨中提取得到的胶状物质，主要由氨基酸甘氨酸、脯氨酸和丙氨酸组成，为溶液加热时由随机放置的聚合物线圈组成。在冷却下，这些随机线圈部分恢复了三螺旋结胶原蛋白结构，通过氢键交联。骨胶干燥凝结硬化后具有一定的力学强度，可替代普通混凝土中的水泥作为胶凝材料。通过加入氧化镁和氯化镁溶液可以吸水提高其干燥速率，同时粉末状的活性氧化镁与热水结合生成氢氧化镁，可吸收空气中的二氧化碳达到固碳作用。因此本发明制备的生物质低碳混凝土材料大量应用生物材料，大大减少碳排放，提高混凝土材料的可持续性，同时也具有良好的力学性能和热工性能。
22、有益效果：本发明和现有技术相比，具有如下显著性特点：
23、1、所得生物质低碳混凝土材料具有优异的力学性能、热工性能和可持续性能；
24、2、使用动物骨胶制备生物质低碳混凝土的技术，为厨余垃圾等废弃物的资源化、价值化、产业化利用提供了新的解决方案，解决了普通生物质低碳混凝土材料强度低以及硬化成型速率低、完全硬化费时的现实问题，解决了传统混凝土材料制备中大量使用的水泥资源消耗大、环境污染严重等难题，以废治废，同时兼顾优异的二氧化碳矿化封存功能，具有良好的经济、社会以及生态效益，有利于建筑业的可持续发展；
25、3、制备过程简单、绿色环保、低碳，在使用过程中也不会释放有害物质，对周围环境没有负面影响，且材料来源广泛，适合于大规模应用，为生物废料大量应用于屋顶、墙体保温结构一体化等建筑材料中提供了新方向。
1.一种生物质低碳混凝土材料，其特征在于，包括以下重量份数的物质：动物骨胶140～281份，砂石1000～1300份，氧化镁28～48份，六水氯化镁15～32份，水145～250份。
2.根据权利要求1所述的一种生物质低碳混凝土材料，其特征在于：所述动物骨胶为牛骨胶，粒径范围30～50mm，比表面积为180～220m2/kg，表观密度为1200～1400kg/m3。
3.根据权利要求1所述的一种生物质低碳混凝土材料，其特征在于：所述砂石的粒径范围为0.1～1mm，sio2含量大于95％。
4.根据权利要求1所述的一种生物质低碳混凝土材料，其特征在于：所述氧化镁为轻烧氧化镁，活性氧化镁的质量百分数为48～60wt％，细度为300～400目。
5.根据权利要求1所述的一种生物质低碳混凝土材料，其特征在于：所述六水氯化镁为白色块状颗粒，细度为300～400目。
6.根据权利要求1所述的一种生物质低碳混凝土材料，其特征在于：所述水为生活饮用水。
7.根据权利要求1所述的一种生物质低碳混凝土材料，其特征在于：其干密度为1302～1672kg/m3，抗压强度为14.6～21.5mpa；抗折强度为5.4～9.4mpa，单轴拉伸强度为1.5～2.3mpa，导热系数为0.831～1.093w/mk。
8.根据权利要求1～7任一所述的一种生物质低碳混凝土材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种生物质低碳混凝土材料的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，恒温恒湿加热的温度为65～75℃，时间为1～2h。
10.根据权利要求8所述的一种生物质低碳混凝土材料的制备方法，其特征在于：所述步骤五中，室内环境干燥养护的空气湿度为35～39％，空气温度为18～22℃，时间为28～48d；真空干燥养护的温度为45～55℃，时间为2～3d。
