CN108714962A - 一种利用废弃混凝土制备固碳混凝土预制件的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用废弃混凝土制备固碳混凝土预制件的方法，先将废弃混凝土进行破碎，得到所需骨料，同时对工业废气进行除尘处理，然后将工业废气与空气混合控制其所需温度，使工业废气与已完成配料的混凝土拌合物进行碳化反应，然后在混凝土拌合物进入预制件成型及硬化养护阶段，再次将已碳化的工业废气与除尘后的未碳化工业废气混合后，注入混凝土固碳室与混凝土预制件进行碳化反应，这样使工业废气多次循环与混凝土预制件进行碳化反应，直至预制件养护完成。从而本发明能在混凝土预制件制备过程中对工业废气中的二氧化碳进行固定，其不仅能降低工业废气中二氧化碳的含量，同时能保证混凝土预制件所需的强度，另外实现了废弃混凝土资源化利用。

Description

一种利用废弃混凝土制备固碳混凝土预制件的方法
技术领域
本发明涉及一种混凝土预制件的制备方法，具体是一种利用废弃混凝土制备固碳混凝土预制件的方法。
背景技术
随着社会的发展，为了降低施工现场的环境污染及缩短建筑施工的时间，目前越来越多的建筑采用装配式建筑形式，由于装配式建筑是先在室内场地中浇注建筑预制件，然后将各个预制件运输到施工现场直接进行组装即可，这种方式不仅能大大降低施工现场扬尘等环境污染情况，而且可有效缩短建筑的施工时间。另外现有研究表明：混凝土具有吸收二氧化碳的能力，混凝土的碳汇在全生命周期内都会发生。由于随着环境污染问题的加重，温室效应和温室气体的排放越来越受到重视，大型工业锅炉、发电厂的烟气中含大量的二氧化碳气体，如果大量排放到空气中，将会对环境造成很大的影响。
专利号:ZL201510031377.8,专利名称为：“一种利用建筑材料制造具有碳封存功能的混凝土制品的方法”公开了一种建筑材料再利用并封存工业烟气中二氧化碳制作混凝土砌块或多孔砖的方法，但是其只涉及到建筑材料粉末与粘合剂和水混合形成混凝土制品，无骨料添加会造成混凝土制品的力学性能大大降低，易破坏；同时，该方法尚未涉及与混凝土制品碳化反应后残余工业烟气处理，也未考虑工业烟气的高温、富含的粉尘对混凝土制品的负面影响。另外由于目前具有较多的废弃混凝土导致产生较多的建筑垃圾，对环境造成影响。因此，如何利用废弃混凝土在混凝土预制件的制备过程中固定二氧化碳使其不排放到大气中成为亟需解决的问题。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种利用废弃混凝土制备固碳混凝土预制件的方法，能采用废弃混凝土在混凝土预制件制备过程中对工业废气中的二氧化碳进行固定，从而不仅能降低工业废气中二氧化碳的含量，同时能保证混凝土预制件所需的强度。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种利用废弃混凝土制备固碳混凝土预制件的方法，其具体步骤为：
A、采用破碎设备对废弃混凝土进行初步破碎预处理、碾磨和筛分处理，从而得到所需的粗骨料和细骨料；
B、将工业废气先通过粉尘过滤器进行除尘处理；
C、将已除尘的工业废气与常温空气进行混合，使混合后的工业废气温度为30℃～40℃；
D、根据混凝土预制件所需达到的性能参数，该性能参数需符合透水混凝土的国家标准，进而确定所采用的水泥、水及步骤A中得到的粗骨料和细骨料的现有配比，然后将粗骨料、细骨料、水泥和水在混合容器内进行混合搅拌形成混凝土拌合物，混合搅拌时间为10～15min，在混合过程中向混合容器内持续注入步骤C处理后的工业废气直至混合搅拌结束后停止，使混凝土拌合物与工业废气中的二氧化碳发生碳化反应，并将碳化反应后的工业废气进行收集；
E、将混凝土拌合物和钢筋放置在预制件模具中，并确保混凝土所需的振捣质量，然后将预制件模具放入密闭的混凝土固碳室内，然后向混凝土固碳室内注入步骤C处理后的工业废气，同时通过加湿器使混凝土固碳室内的湿度为35％～65％，使混凝土拌合物与工业废气中的二氧化碳继续发生碳化反应，并将碳化反应后的工业废气进行收集，混凝土在预制件模具内的养护时间不低于28天；
F、将步骤D和步骤E收集的碳化反应后的工业废气代替步骤C中的常温空气与已除尘的工业废气进行混合，使混合后的工业废气温度为30℃～40℃，并重新注入混凝土固碳室内，循环往复，直至达到混凝土养护时间后将最终的工业废气排出，同时从预制件模具中取出已制成的混凝土预制件。
进一步，所述混凝土固碳室为透明橡胶罐体，其体积为预制件模具体积的3～5倍。
进一步，所述混凝土预制件的钢筋为防锈钢筋或已进行防锈预处理普通钢筋。
进一步，所述水泥为普通硅酸盐水泥。
与现有技术相比，本发明采用将废弃混凝土和工业废气加入混凝土预制件制备过程的方式，先将废弃混凝土进行破碎，得到粗骨料和细骨料，同时对工业废气进行除尘处理，避免了其富含的粉尘影响混凝土预制件的质量，然后将工业废气与空气混合，控制温度为30℃～40℃，这样能充分利用工业废气的余热，既能加快混凝土吸收工业废气中的二氧化碳气体，又能由于混凝土在制备过程中碳化反应提高混凝土预制件的强度。因此在混凝土预制件成型及硬化过程中通入工业废气，能对工业废气中的二氧化碳进行固定，减少温室气体的排放；将混凝土固碳室内湿度控制在35％～65％，有助于混凝土预制件的养护及高速率的固定二氧化碳，将碳化过的工业废气与除尘后的工业废气混合，并且重复循环进入混凝土固碳室，其目的是最大限度的减少排入大气中工业废气的二氧化碳含量。故本发明不仅能降低工业废气中二氧化碳的含量，同时能保证混凝土预制件所需的强度，另外实现了废弃混凝土资源化利用，减少了建筑垃圾。
具体实施方式
下面将对本发明作进一步说明。
实施例：本发明的具体步骤为：
A、采用破碎设备对废弃混凝土进行初步破碎预处理、碾磨和筛分处理，从而得到所需的粗骨料和细骨料；
B、将工业废气先通过粉尘过滤器进行除尘处理；
C、将已除尘的工业废气与常温空气进行混合，使混合后的工业废气温度为30℃～40℃；
D、根据混凝土预制件所需达到的性能参数，该性能参数需符合透水混凝土的国家标准，进而确定所采用的水泥、水及步骤A中得到的粗骨料和细骨料的现有配比，然后将粗骨料、细骨料、水泥和水在混合容器内进行混合搅拌形成混凝土拌合物，混合搅拌时间为10～15min，在混合过程中向混合容器内持续注入步骤C处理后的工业废气直至混合搅拌结束后停止，使混凝土拌合物与工业废气中的二氧化碳发生碳化反应，并将碳化反应后的工业废气进行收集；
E、将混凝土拌合物和钢筋放置在预制件模具中，并确保混凝土所需的振捣质量，然后将预制件模具放入密闭的混凝土固碳室内，然后向混凝土固碳室内注入步骤C处理后的工业废气，同时通过加湿器使混凝土固碳室内的湿度为35％～65％，使混凝土拌合物与工业废气中的二氧化碳继续发生碳化反应，并将碳化反应后的工业废气进行收集，混凝土在预制件模具内的养护时间不低于28天；
F、将步骤D和步骤E收集的碳化反应后的工业废气代替步骤C中的常温空气与已除尘的工业废气进行混合，使混合后的工业废气温度为30℃～40℃，并重新注入混凝土固碳室内，循环往复，直至达到混凝土养护时间后将最终的工业废气排出，同时从预制件模具中取出已制成的混凝土预制件。
进一步，所述混凝土固碳室为透明橡胶罐体，其体积为预制件模具体积的3～5倍；采用透明橡胶罐体便于观察混凝土预制件的养护情况，并且体积采用预制件模具体积的3～5倍，可保证混凝土固碳室内具有足够的空间用于工业废气与混凝土预制件进行碳化反应。
进一步，所述混凝土预制件的钢筋可以采用防锈钢筋或已进行防锈预处理普通钢筋，也可以采用普通钢筋，优选采用具有防锈的钢筋，这种防锈功能可有效降低混凝土碳化对钢筋的锈蚀。
进一步，所述水泥可以采用普通硅酸盐水泥或其他品种水泥，优选采用普通硅酸盐水泥，其不仅性能稳定，而且其碳化速率更快，固碳效果更好。

Claims (4)

1.一种利用废弃混凝土制备固碳混凝土预制件的方法，其特征在于，其具体步骤为：
A、采用破碎设备对废弃混凝土进行初步破碎预处理、碾磨和筛分处理，从而得到所需的粗骨料和细骨料；
B、将工业废气先通过粉尘过滤器进行除尘处理；
C、将已除尘的工业废气与常温空气进行混合，使混合后的工业废气温度为30℃～40℃；
D、根据混凝土预制件所需达到的性能参数，确定所采用的水泥、水及步骤A中得到的粗骨料和细骨料的配比，然后将粗骨料、细骨料、水泥和水在混合容器内进行混合搅拌形成混凝土拌合物，混合搅拌时间为10～15min，在混合过程中向混合容器内持续注入步骤C处理后的工业废气直至混合搅拌结束后停止，使混凝土拌合物与工业废气中的二氧化碳发生碳化反应，并将碳化反应后的工业废气进行收集；
E、将混凝土拌合物和钢筋放置在预制件模具中，并确保混凝土所需的振捣质量，然后将预制件模具放入密闭的混凝土固碳室内，然后向混凝土固碳室内注入步骤C处理后的工业废气，同时通过加湿器使混凝土固碳室内的湿度为35％～65％，使混凝土拌合物与工业废气中的二氧化碳继续发生碳化反应，并将碳化反应后的工业废气进行收集，混凝土在预制件模具内的养护时间不低于28天；
F、将步骤D和步骤E收集的碳化反应后的工业废气代替步骤C中的常温空气与已除尘的工业废气进行混合，使混合后的工业废气温度为30℃～40℃，并重新注入混凝土固碳室内，循环往复，直至达到混凝土养护时间后将最终的工业废气排出，同时从预制件模具中取出已制成的混凝土预制件。
2.根据权利要求1所述的一种利用废弃混凝土制备固碳混凝土预制件的方法，其特征在于，所述混凝土固碳室为透明橡胶罐体，其体积为预制件模具体积的3～5倍。
3.根据权利要求1所述的一种利用废弃混凝土制备固碳混凝土预制件的方法，其特征在于，所述混凝土预制件的钢筋为防锈钢筋或已进行防锈预处理普通钢筋。
4.根据权利要求1所述的一种利用废弃混凝土制备固碳混凝土预制件的方法，其特征在于，所述水泥为普通硅酸盐水泥。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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