本發(fā)明涉及一種利用碳酸溶液礦化混凝土拌合物的工藝。

背景技術(shù)：

1、混凝土是一種廣泛應(yīng)用的建筑材料，具有優(yōu)良的力學(xué)性能和耐久性。但是，混凝土的生產(chǎn)和使用也會(huì)帶來(lái)一些環(huán)境問(wèn)題，其中最嚴(yán)重的是二氧化碳的排放。據(jù)估計(jì)，混凝土的生產(chǎn)和使用占全球二氧化碳排放的約8%。因此，如何減少混凝土的碳足跡，提高混凝土的環(huán)境友好性，是當(dāng)前混凝土技術(shù)的重要課題。

2、目前，二氧化碳礦化混凝土的工藝主要有兩種，一種是在混凝土拌合物中直接通入二氧化碳?xì)怏w，另一種是對(duì)硬化混凝土進(jìn)行二氧化碳?xì)夥盏酿B(yǎng)護(hù)。這兩種工藝都有一些缺點(diǎn)，直接通入二氧化碳?xì)怏w的工藝，通常會(huì)有大量的二氧化碳泄露，造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，而且會(huì)影響混凝土拌合物的流動(dòng)性，導(dǎo)致混凝土的施工性能下降；二氧化碳?xì)夥震B(yǎng)護(hù)法，需要在混凝土硬化后進(jìn)行，需要專(zhuān)門(mén)的礦化養(yǎng)護(hù)釜，增加了施工的時(shí)間和成本，而且只能礦化混凝土的表層，無(wú)法利用混凝土內(nèi)部的堿性進(jìn)行全體積礦化。

3、因此，需要一種新的二氧化碳礦化混凝土的工藝，能夠克服上述缺點(diǎn)，提高二氧化碳的利用率和混凝土的性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種利用碳酸溶液礦化混凝土拌合物的工藝及其工藝方法，通過(guò)碳酸溶液中的碳酸氫根離子可以與混凝土中的堿性組分快速反應(yīng)，形成穩(wěn)定的碳酸鹽類(lèi)礦物，填充混凝土的孔隙，增加混凝土的密實(shí)度，抑制混凝土的堿骨料反應(yīng)，改善混凝土的抗裂性；簡(jiǎn)化了施工流程，節(jié)約成本，因?yàn)楸景l(fā)明只需要在現(xiàn)有的混凝土產(chǎn)線加裝碳酸溶液的設(shè)備，不需要在混凝土硬化后進(jìn)行二氧化碳?xì)夥震B(yǎng)護(hù)。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種利用碳酸溶液礦化混凝土拌合物的工藝，包含熱交換模塊、氣液混合模塊、離子助劑溶解模塊和拌合物礦化模塊；經(jīng)過(guò)熱交換模塊、氣液混合模塊和離子助劑溶解模塊后，輸出碳酸溶液；通過(guò)拌合物礦化模塊，混凝土砂石水泥原料與碳酸溶液混合，制成碳酸溶液礦化的混凝土拌合物。

3、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述氣液混合模塊包含co2調(diào)節(jié)閥、co2流量計(jì)和文氏管，氣瓶中的純co2液體通過(guò)co2調(diào)節(jié)閥氣化成選定的壓力，經(jīng)co2流量計(jì)調(diào)控進(jìn)入氣液混合模塊的氣體量，在文氏管處與降溫的純凈水混合，輸出碳酸溶液。

4、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述離子助劑溶解模塊包括與文氏管連接的溶解釜，所述溶解釜出料端通過(guò)輸料管連接有儲(chǔ)存罐。

5、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述拌合物礦化模塊包括攪拌機(jī)，所述攪拌機(jī)入料端通過(guò)料管與儲(chǔ)存罐相連，所述料管上設(shè)置有碳酸溶液流量計(jì)。

6、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述的熱交換模塊包括通過(guò)水管與輸水泵相連接的熱交換器，所述熱交換器蒸發(fā)回路上依次設(shè)置有壓縮機(jī)、冷凝器和膨脹閥，所述熱交換器遠(yuǎn)離水管一端與文氏管相連接。

7、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述co2調(diào)節(jié)閥通過(guò)與控制系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)co2壓力的調(diào)節(jié)。

8、一種利用碳酸溶液礦化混凝土拌合物的工藝的工藝方法，具體步驟如下，

9、s1、制備碳酸溶液，即將純凈水冷卻到4~10攝氏度，再通入文丘里管與帶壓的二氧化碳?xì)怏w混合，在溶液中投入一定比例的離子助劑，溶解后得到制備好的碳酸溶液；

10、s2、將制備好的碳酸溶液，經(jīng)過(guò)很短的管路直接通入混凝土拌合物攪拌機(jī)中，并在配合比中完全取代水，與水泥、砂、石等其他組分一起攪拌，形成碳酸溶液礦化混凝土拌合物；

11、s3、將碳酸溶液礦化混凝土拌合物進(jìn)行常規(guī)的澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)等施工操作，得到碳酸溶液礦化混凝土。

12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能達(dá)到的有益效果是：可以實(shí)現(xiàn)二氧化碳的高效利用，避免了二氧化碳的泄露，提高了二氧化碳的吸收量，降低了混凝土的碳足跡，有利于環(huán)境保護(hù)；通過(guò)碳酸溶液中的碳酸氫根離子可以與混凝土中的堿性組分快速反應(yīng)，形成穩(wěn)定的碳酸鹽類(lèi)礦物，填充混凝土的孔隙，增加混凝土的密實(shí)度，抑制混凝土的堿骨料反應(yīng)，改善混凝土的抗裂性；簡(jiǎn)化了施工流程，節(jié)約成本，因?yàn)楸景l(fā)明只需要在現(xiàn)有的混凝土產(chǎn)線加裝碳酸溶液的設(shè)備，不需要在混凝土硬化后進(jìn)行二氧化碳?xì)夥震B(yǎng)護(hù)，也不會(huì)影響混凝土拌合物的流動(dòng)性，可以保證混凝土的施工性能，對(duì)目前的預(yù)拌混凝土澆筑成型工藝不造成負(fù)面影響。

技術(shù)特征：

1.一種利用碳酸溶液礦化混凝土拌合物的工藝，其特征在于，包含熱交換模塊（1）、氣液混合模塊（2）、離子助劑溶解模塊（3）和拌合物礦化模塊（4）；經(jīng)過(guò)熱交換模塊（1）、氣液混合模塊（2）和離子助劑溶解模塊（3）后，輸出碳酸溶液；通過(guò)拌合物礦化模塊（4），混凝土砂石水泥原料與碳酸溶液混合，制成碳酸溶液礦化的混凝土拌合物。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用碳酸溶液礦化混凝土拌合物的工藝，其特征在于，所述氣液混合模塊（2）包含co2調(diào)節(jié)閥（21）、co2流量計(jì)（22）和文氏管（23），氣瓶中的純co2液體通過(guò)co2調(diào)節(jié)閥（21）氣化成選定的壓力，經(jīng)co2流量計(jì)（22）調(diào)控進(jìn)入氣液混合模塊（2）的氣體量，在文氏管（23）處與降溫的純凈水混合，輸出碳酸溶液。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用碳酸溶液礦化混凝土拌合物的工藝，其特征在于，所述離子助劑溶解模塊（3）包括與文氏管（23）連接的溶解釜，所述溶解釜出料端通過(guò)輸料管連接有儲(chǔ)存罐。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用碳酸溶液礦化混凝土拌合物的工藝，其特征在于，所述拌合物礦化模塊（4）包括攪拌機(jī)，所述攪拌機(jī)入料端通過(guò)料管與儲(chǔ)存罐相連，所述料管上設(shè)置有碳酸溶液流量計(jì)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用碳酸溶液礦化混凝土拌合物的工藝，其特征在于，所述的熱交換模塊包括通過(guò)水管與輸水泵相連接的熱交換器，所述熱交換器蒸發(fā)回路上依次設(shè)置有壓縮機(jī)、冷凝器和膨脹閥，所述熱交換器遠(yuǎn)離水管一端與文氏管相連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用碳酸溶液礦化混凝土拌合物的工藝，其特征在于，所述co2調(diào)節(jié)閥（21）通過(guò)與控制系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)co2壓力的調(diào)節(jié)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的碳酸溶液礦化混凝土拌合物工藝的工藝方法，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種利用碳酸溶液礦化混凝土拌合物的工藝及其工藝方法，包含熱交換模塊、氣液混合模塊、離子助劑溶解模塊和拌合物礦化模塊；碳酸溶液經(jīng)過(guò)熱交換模塊、氣液混合模塊、和離子助劑溶解模塊后，輸出離子強(qiáng)化型的碳酸溶液；通過(guò)拌合物礦化模塊，混凝土砂石水泥原料與離子強(qiáng)化型的碳酸溶液混合，制成碳酸溶液礦化的混凝土拌合物。因?yàn)楸景l(fā)明只需要在現(xiàn)有的混凝土產(chǎn)線加裝碳酸溶液的設(shè)備，不需要在混凝土硬化后進(jìn)行二氧化碳?xì)夥震B(yǎng)護(hù)，也不會(huì)影響混凝土拌合物的流動(dòng)性，可以保證混凝土的施工性能，對(duì)目前的預(yù)拌混凝土澆筑成型工藝不造成負(fù)面影響。

技術(shù)研發(fā)人員：趙超,王濤,曾國(guó)靖
受保護(hù)的技術(shù)使用者：清捕零碳（北京）科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9