CN114901611A - 在混凝土混合物中整体地扩散二氧化碳的方法 - Google Patents

在混凝土混合物中整体地扩散二氧化碳的方法 Download PDF

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Abstract

在混凝土混合物中扩散CO2的方法，包括在混凝土制备系统的预处理室中混合非再循环骨料材料与CO2气体以形成吸附有CO2的骨料材料，将该吸附有CO2的骨料材料从该预处理室转移到该混凝土制备系统的水泥混合室种，和将该吸附有CO2的骨料材料与水泥和水混合以形成该混凝土混合物，其中该吸附有CO2的骨料材料与水泥和水的混合使CO2从该吸附有CO2的骨料材料中释放并将CO2扩散到该混凝土混合物中以形成碳化的混凝土混合物。

Description

在混凝土混合物中整体地扩散二氧化碳的方法
背景技术
技术领域
本说明书一般涉及在混凝土混合物中扩散二氧化碳(CO2)的方法。更具体地，本公开涉及使用吸附有CO2的骨料材料在混凝土混合物中扩散CO2的方法。
背景技术
在生产硬化混凝土产品时，混凝土固化是工艺步骤之一，例如来自浆料混凝土的预制结构或砖块。蒸汽或水是用于固化混凝土混合物的典型固化剂，然而，CO2气体越来越多地被用作替代的固化剂。使用CO2气体作为固化剂有助于生产硬化混凝土产品，该硬化混凝土产品具有增加的机械强度、用于永久封存的更高的CO2摄取，并加快了生产时间。这些优点与混凝土混合物中CO2的渗透水平成比例，但是由于CO2和混凝土混合物之间的有限的气固接触面积，当前技术的受制于有限的CO2渗透。
因此，期望具有增加的CO2渗透的碳化的混凝土混合物的系统和方法，该渗透均匀分布在整个混凝土混合物中。
发明内容
根据本公开的实施方案，在混凝土混合物中扩散CO2的方法包括在混凝土制备系统的预处理室中混合非再循环骨料材料与CO2气体以形成吸附有CO2的骨料材料，将吸附有CO2的骨料材料从预处理室转移到混凝土制备系统的水泥混合室中，将吸附有CO2的骨料材料与水泥和水混合以形成混凝土混合物，其中吸附有CO2的骨料材料与水泥和水的混合使CO2从吸附有CO2的骨料材料中释放并将CO2扩散到混凝土混合物中，以形成碳化的混凝土混合物。
根据本公开的另一种实施方案，在混凝土混合物中扩散CO2的方法包括在混凝土制备系统的预处理室中将在此为火山灰材料的非再循环骨料材料与CO2气体混合以形成吸附有CO2的骨料材料，将吸附有CO2的骨料材料通过室连接管道从预处理室转移到混凝土制备系统的水泥混合室中，并且将吸附有CO2的骨料材料与水泥和水混合以形成混凝土混合物，其中吸附有CO2的骨料材料与水泥和水的混合使CO2从吸附有CO2的骨料材料中释放并将CO2扩散到混凝土混合物中，以形成碳化的混凝土混合物，所述碳化的混凝土混合物在碳化的混凝土混合物的整个体积中具有10％或更少变化的碳分布。
本文所述的工艺和系统的附加特征和优点将在下文的具体描述中进行阐述，并且对于本领域技术人员从所述描述来看部分是容易明显的，或通过实践本文所述的实施方案(包括下文的具体描述、权利要求以及附图)而认识到。
应理解，前述一般描述和以下具体描述都描述了各种实施方案，并且旨在提供用于理解所要求的主题的性质和特征的概述或框架。包括附图以提供对各种实施方案的进一步理解并且将附图并入本说明书中且构成本说明书的一部分。附图阐述本文所描述的各种实施方案，并且与描述一起用作解释所要求保护的主题的原理和运行。
附图说明
对本公开的特定实施方案的以下具体描述在结合以下附图阅读时可最好地理解，在附图中用相同的附图标记指示相同的结构并且在附图中：
图1示意性地描绘了根据本文所示和描述的一种或多种实施方案的具有预处理室和水泥混合室的混凝土制备系统；
图2A示意性地描绘了根据本文所示和描述的一种或多种实施方案的包括非再循环骨料材料的混凝土混合物；
图2B示意性地描绘了根据本文所示和描述的一种或多种实施方案在将CO2气体表面引入混凝土混合物之后，图2A的混凝土混合物的碳化固化；
图2C示意性地描绘了根据本文所示和描述的一种或多种实施方案的另一种混凝土混合物，其包括与CO2气体预混合的非再循环骨料材料；
图2D示意性地描绘了根据本文所示和描述的一种或多种实施方案的图2C的混凝土混合物的碳化固化；
图3图解地描绘了根据本文所示和描述的一种或多种实施方案的包含火山灰和两种对比CO2吸附材料的非再循环骨料材料的吸附能力；和
图4图解地描绘了根据本文所示和描述的一种或多种实施方案的包含火山灰和两种对比CO2吸附材料的非再循环骨料材料的吸附速率。
具体实施方式
现在将详细参考使用吸附有CO2的骨料材料以加速混凝土混合物的碳化的在混凝土混合物中扩散CO2的方法。所述方法使用包含预处理室和水泥混合室的混凝土制备系统。所述方法包括在预处理室中混合非再循环骨料材料(例如火山灰材料)与CO2气体，其中CO2气体被非再循环骨料材料吸附。然后，将吸附有CO2的骨料材料从预处理室转移到水泥混合室，其中将该骨料材料与水泥和水混合以形成混凝土混合物。在混合步骤期间，CO2被吸附有CO2的骨料材料释放，以使混凝土混合物均匀地碳化。现在将描述在混凝土混合物中扩散CO2的方法和混凝土制备系统的实施方案，并且，只要有可能，在全体附图中将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。
现在参考图1，示意性地描绘了包括预处理室110和水泥混合室140的混凝土制备系统100。预处理室110提供用于将非再循环骨料材料与CO2气体混合以形成吸附有CO2的骨料材料的室。水泥混合室140提供用于将在预处理室110中形成的吸附有CO2的骨料材料与水泥和水混合以形成混凝土混合物且尤其是形成碳化的混凝土混合物的室。预处理室110通过室连接管道130连接到水泥混合室140，使得在预处理室110中形成的吸附有CO2的骨料材料可供应到水泥混合室140。室连接管道130连接到预处理室110的混合物出口116和水泥混合室140的混合物入口142。水泥混合室140还包括混凝土出口148，该混凝土出口可以连接到混凝土输出管道170，用于从水泥混合室140输出碳化的混凝土混合物。
预处理室110包括用于接收CO2气体的CO2入口112和用于接收非再循环骨料材料的骨料入口114。混凝土制备系统100还可包括CO2源120和在CO2源120与预处理室110的CO2入口112之间延伸的CO2输入管道122。在一些实施方案中，CO2源120可包括烟道气源或CO2容器。在运行中，CO2源120可将CO2气体供应到预处理室110。此外，上游流量计121可流体地连接到CO2输入管道122。上游流量计121被配置成测量进入预处理室110的CO2气体的流量(flow rate)。额外的流控制组件，例如泵和阀，也可以流体地连接到CO2输入管道122以增加或降低行进经过CO2输入管道122并进入预处理室110的CO2气体的流量。CO2源120本身也可以提供流控制。
混凝土制备系统100还可包括骨料源124和骨料输入管道126，该骨料输入管道在骨料源124和预处理室110的骨料入口114之间延伸。在运行中，骨料源124可向预处理室110供应非再循环骨料材料。然而，应该理解的是，在一些实施方案中，非再循环骨料材料使用骨料入口114直接供应到预处理室110中，并且此实施方案可以不包括骨料输入管道126和骨料源124。
在运行中，一旦非再循环骨料材料和CO2气体在预处理室110中混合以形成吸附有CO2的骨料材料，该吸附有CO2的骨料材料就从预处理室110通过室连接管道130转移到水泥混合室140中。此外，下游流量计131可连接到室连接管道130。下游流量计131被配置成测量吸附有CO2的骨料材料行进经过室连接管道130并进入水泥混合室140的流量。额外的流控制组件，例如泵和阀，也可以连接到室连接管道130，以增加或降低吸附有CO2的骨料材料进入水泥混合室140的流量。
如图1所示，混凝土制备系统100还包括水泥源150和水源160，每个都连接到水泥混合室140。水泥源150通过水泥输入管道152连接到水泥混合室140，且水源160通过水输入管道162连接到水泥混合室140。尤其，水泥输入管道152连接到水泥混合室140的水泥入口144，且水输入管道162连接到水泥混合室140的水入口146。在运行中，水泥源150可将水泥供应到水泥混合室140，并且水源160可将水供应到水泥混合室140。此外，吸附有CO2的骨料材料可通过混合物入口142进入水泥混合室140。
仍然参考图1，使用混凝土制备系统100在混凝土混合物中扩散CO2的方法首先包括在预处理室110中混合非再循环骨料材料与CO2气体以形成吸附有CO2的骨料材料。尤其，预处理室110中的非再循环骨料材料与CO2气体的混合包括将非再循环骨料材料引导到预处理室110中和将来自CO2源120的CO2气体引导到预处理室110中。可将非再循环骨料材料分批引导到预处理室110中，使得CO2气体可均匀分布在整个受控量的非再循环骨料材料中，以控制吸附在吸附有CO2的骨料材料中的CO2的量，并增加吸附有CO2的骨料材料中的CO2分布的均匀性。
CO2气体以300ml/min至1400ml/min，例如400ml/min至1200ml/min、500ml/min至1000ml/min等的流量从CO2源120引导到预处理室110中，例如350ml/min、400ml/min、450ml/min、500ml/min、550ml/min、600ml/min、650ml/min、700ml/min、750ml/min、800ml/min、850ml/min、900ml/min、950ml/min、1000ml/min、1050ml/min、1100ml/min、1150ml/min、1200ml/min、1250ml/min、1300ml/min、1350ml/min等。在预处理室110中的非再循环骨料材料与CO2气体的混合还可以包括搅动预处理室110中的非再循环骨料材料，例如通过旋转预处理室110、摇动预处理室110、使用位于预处理室110中的混合装置来搅拌非再循环骨料材料，或这些搅动技术中的两种或更多种的组合。
然后，该方法包括将吸附有CO2的骨料材料从预处理室110转移到水泥混合室140中，并将吸附有CO2的骨料材料与水泥和水混合，例如，通过将水泥从水泥源150引导到水泥混合室140中并将水从水源160引导到水泥混合室145中。将吸附有CO2的骨料材料与水和水泥混合形成混凝土混合物(其可以是混凝土浆料)，并产生热量。在一些实施方案中，在水泥混合室140中的吸附有CO2的骨料材料与水和水泥的混合还可包括搅动水泥混合室140中的吸附有CO2的骨料材料、水和水泥，例如通过旋转水泥混合室140、摇动水泥混合室140、使用位于水泥混合室140中的混合装置来搅拌吸附有CO2的骨料材料、水和水泥，或这些搅动技术中的两种或更多种的组合。
在水泥混合室140中混合时出现的热量和搅动将从CO2从吸附有CO2的骨料材料中释放，该骨料材料与混凝土混合物混合并使混凝土混合物碳化，形成碳化的混凝土混合物。不受理论的限制，在混合步骤期间，混凝土混合物达到30℃至60℃，例如40℃至60℃的温度。因为混凝土混合物被从吸附有CO2的骨料材料中释放的CO2碳化，CO2均匀地扩散通过碳化的混凝土混合物。例如，在一些实施方案中，碳化的混凝土混合物包含在碳化的混凝土混合物的整个体积中变化25％或更少的碳分布，例如20％或更少、15％或更少、10％或更少、5％或更少等。
现在参考图2A和2B，先前的碳化技术受制于缺乏CO2在混凝土混合物中的整体渗透和分布。例如，图2A示意性地描绘了未与CO2预混合并且因此不是吸附有CO2的骨料材料的非再循环骨料材料104。取而代之的，如图2B所示，CO2气体106被引导到混凝土混合物(由未吸附CO2的骨料材料、水泥和水形成)的表面，使得CO2仅仅渗透到混凝土混合物的一部分中以形成具有层深度DL的CO2渗透区105。
现在参考图2C和2D，本文所述的技术提高了CO2在整个混凝土混合物中扩散的均匀性。例如，图2C描绘了在预处理混合过程期间非再循环骨料材料104'和CO2气体106形成吸附有CO2的骨料材料，且图2D描绘了吸附有CO2的骨料材料与水泥和水的混合，以形成混凝土混合物。图2D所示的混合步骤从吸附有CO2的骨料材料中释放出CO2并使混凝土混合物碳化。碳化的混凝土混合物由分散在整个混凝土混合物中的多个CO2渗透区105'示意性地描绘。此外，应当理解，全体碳化的混凝土混合物可以被CO2渗透区105'涵盖并且CO2可以均匀地分布在整个碳化的混凝土混合物中。不受理论的限制，与通过用蒸汽或水作为固化剂形成的混凝土产品相比，以及与通过不均匀地分布在整个碳化的混凝土混合物中的CO2固化剂形成的混凝土产品相比，通过在整个碳化的混凝土混合物中均匀分布CO2，该碳化的混凝土混合物可以产生具有增加的机械强度、用于永久封存的更高的CO2摄取的硬化混凝土产品，并且加快了生产时间。
为了促进CO2的吸附和释放并因此促进碳在混凝土混合物中的均匀扩散，非再循环骨料材料包含能够吸附CO2并且由于水泥混合和固化期间发生的放热反应产生的热量而将所吸附的CO2释放到混凝土混合物中的骨料材料。在一些实施方案中，非再循环骨料材料包含火山灰材料，这是能够吸附和释放CO2的骨料材料。例如，火山灰材料在30℃的温度下释放所吸附的CO2，因此，在吸附有CO2的骨料材料包含吸附有CO2的火山灰材料的情况下，在水泥混合室140中混合吸附有CO2的骨料材料与水泥和水期间，当温度达到时(即从30℃至60℃的温度)，吸附有CO2的骨料材料释放CO2。非再循环骨料材料的火山灰材料可以是天然火山灰材料、人造火山灰材料或其组合。示例性天然火山灰材料包括火山灰、浮岩、浮石(例如流纹岩浮石)、浮岩、火成岩、膨胀页岩、沸石、偏高岭土和来自含有二氧化硅的植物灰(包括稻壳灰和枣椰树灰)的天然火山灰。示例性人造火山灰材料包括粉煤灰、矿渣、玻璃化铝硅酸钙(VCAS)和硅灰。
现在参考图3，曲线图20描述了包含火山灰材料和两种对比CO2吸附材料的非再循环骨料材料的吸附能力。图3描绘了在CO2气体被引导到容纳有4.85克CO2吸附材料的预处理室110的过程期间，在300ml/min流量和25℃的温度下，预处理室110中存在的CO2的百分比作为时间的函数(即，线22是火山灰材料且线24和26是两种对比CO2吸附材料)。尤其，线22显示了当CO2吸附材料是火山灰材料(例如本文所述方法中使用的非再循环骨料材料的火山灰材料)时，预处理室110中存在的CO2的百分比作为时间的函数，线24显示了当CO2吸附材料是包含K-42活性炭的对比CO2吸附材料时，预处理室110中存在的CO2的百分比作为时间的函数，并且线26显示了当CO2吸附材料是包含BAZ-1活性炭的对比CO2吸附材料时，预处理室110中存在的CO2的百分比作为时间的函数。
曲线图20显示，预处理室110中存在的CO2的百分比最初随着CO2吸附材料吸附引导到预处理室110中的CO2气体而降低。一旦CO2吸附材料达到其CO2吸附容量，则预处理室110中存在的CO2的百分比开始随着额外引导到预处理室110中的CO2气体而增加。此外，虽然火山灰材料不像两种对比CO2吸附材料那样降低预处理室110中存在的CO2百分比，但是这两种对比CO2吸附材料不是骨料材料。实际上，线22-26表示火山灰材料的吸附能力优于K-42和BAZ-1。K-42活性炭和BAZ-1活性炭完全由碳组成。火山灰材料可以部分或全部由以下组分组成：氧化钠、氧化镁、氧化铝、二氧化硅、五氧化二磷、三氧化硫、氯、氧化钾、氧化钙、二氧化钛、氧化锰(II)和氧化铁(III)。本发明人已经认识到，与K-42和BAZ-1相比，火山灰材料的二氧化硅组分可提供火山灰材料的增加的吸收能力，其中二氧化硅组分可在火山灰材料的20-95％的范围内。
现在参考图4，曲线图30描绘了图3中测量的包含火山灰材料和两种对比CO2吸附材料的非再循环骨料材料的吸附速率。图4描绘了在CO2气体被引导到容纳有4.85克CO2吸附材料的预处理室110的过程期间，在300ml/min流量和25℃的温度下，以摩尔CO2每秒为单位的CO2吸附速率作为时间的函数(即，线32是火山灰材料且线34和36是两种对比CO2吸附材料)。尤其，线32显示了当CO2吸附材料是火山灰材料(例如本文所述方法中使用的非再循环骨料材料的火山灰材料)时，CO2吸附速率作为时间的函数，线34显示了当CO2吸附材料是包含K-42活性炭的对比CO2吸附材料时的CO2吸附速率，并且线26显示了当CO2吸附材料是包含BAZ-1活性炭的对比CO2吸附材料时的CO2吸附速率。
如图4所示，各CO2吸附材料的吸附速率升高到峰值CO2吸附速率，然后下降，直到达到CO2吸附容量。线32显示火山灰材料包含6.0x10-4摩尔每秒或更大的峰值CO2吸附速率，线34显示包含K-42活性炭的对比CO2吸附材料包含1.0x10-3摩尔每秒或更大的峰值CO2吸附速率，并且线36显示包含BAZ-1活性炭的对比CO2吸附材料包含1.3x10-3摩尔每秒或更大的峰值CO2吸附速率。此外，线32所描绘的火山灰材料具有0.4毫摩尔每克或更大的CO2吸附容量，例如0.45毫摩尔每克或更大，线34所示的包含K-42活性炭的对比CO2吸附材料具有0.9毫摩尔每克或更大的CO2吸附容量，例如0.97毫摩尔每克或更大，并且由线36所示的包含BAZ-1活性炭的对比CO2吸附材料具有1.2毫摩尔每克或更大的CO2吸附容量，例如1.23毫摩尔每克或更大。虽然火山灰材料不具有与两种对比CO2吸附材料一样高的峰值CO2吸附速率或CO2吸附容量，但是这两种对比CO2吸附材料不是骨料材料。实际上，线32-36显示火山灰材料的吸附能力优于K-42和BAZ-1。如前所述，K-42活性炭和BAZ-1活性炭完全由碳组成，即100％碳。火山灰材料可以部分或全部由以下组分组成：氧化钠、氧化镁、氧化铝、二氧化硅、五氧化二磷、三氧化硫、氯、氧化钾、氧化钙、二氧化钛、氧化锰(II)和氧化铁(III)。再次的，本发明人已经认识到，与K-42和BAZ-1相比，火山灰材料的二氧化硅组分可提供火山灰材料的增加的吸收能力，其中二氧化硅组分可在火山灰材料的20-95％的范围内。
鉴于前面的描述，应该理解的是，与先前的方法相比，使用本文所述的吸附有CO2的骨料材料在混凝土混合物中扩散CO2的方法增加了由该混凝土混合物形成的硬化混凝土产品的机械强度，并在硬化混凝土材料中封存了增加的量的CO2，同时减少了生产时间。所述方法包括在预处理室中混合非再循环骨料材料(例如火山灰材料)与CO2气体，其中CO2气体被非再循环骨料材料吸附。然后，将吸附有CO2的骨料材料从预处理室转移到水泥混合室，其中将该骨料材料与水泥和水混合以形成混凝土混合物。在混合步骤期间，CO2被吸附有CO2的骨料材料释放以使混凝土混合物均匀地碳化，导致产生的硬化混凝土产品的上述改进的特征。
出于描述和限定本发明技术的目的，应注意，本文提到的以参数或另一个变量为“函数”的变量并非旨在表示所述变量仅以所列参数或变量为函数。而是，本文提到的以所列参数为“函数”的变量旨在是开放式的，使得该变量可以以单个参数或多个参数为函数。
还应注意的是，本文提到的“至少一个”组件、元件等不应该用于产生冠词“一(a)”或“一种(an)”的替代的用途应被限制为单个组件、元件等的推断。
应注意，本文以特定方式引述本公开的组件为“构造的”以体现特定性质，或以特定方式运作，为结构引述，与旨在的用途引述相反。更具体来说，本文提到其中组件为“构造的”的方式表明组件的现有物理条件，且因此将被视为限定组件的结构特征的引述。
出于描述和限定本发明技术的目的，应当注意，术语“基本上”和“大约”在在本文中用于表示可归因于任何定量比较、值、测量或其它表示的固有不确定度。术语“基本上”和“大约”在本文中也用于表示定量表示可能与规定的参考不同却不会导致所主题的基本功能发生变化的程度。
已经详细地并且通过参考其具体实施方案描述了本公开的主题，应注意，本文公开的各细节不应被视为暗示这些细节与作为本文所描述的各个实施方案的基本组件的元件相关，即使在本说明书随附的每个附图中展示了特定元件的情况下也是如此。此外，显然在不脱离本公开的范围的情况下可进行修改和变化，本公开的范围包含但不限于所附权利要求中限定的实施方案。更具体地说，尽管本公开的一些方面在本文中被识别为优选的或特别有利的，但是认为，本公开不必限于这些方面。
应注意，所附权利要求中的一项或多项使用术语“其中”作为过渡短语。出于限定本发明技术的目的，应当注意，此术语在权利要求中作为开放式过渡短语被引入，用于引入结构的一系列特征的引述，并且应当以与较常用的开放式前导术语“包含”相似的方式进行解释。

Claims (20)

1.一种在混凝土混合物中扩散CO2的方法，所述方法包括：
在混凝土制备系统的预处理室中混合非再循环骨料材料与CO2气体以形成吸附有CO2的骨料材料；
将所述吸附有CO2的骨料材料从所述预处理室转移到所述混凝土制备系统的水泥混合室中；和
将所述吸附有CO2的骨料材料与水泥和水混合以形成所述混凝土混合物，其中所述吸附有CO2的骨料材料与水泥和水混合使CO2从所述吸附有CO2的骨料材料中释放并将CO2扩散到所述混凝土混合物中以形成碳化的混凝土混合物。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述碳化的混凝土混合物包含在所述碳化的混凝土混合物的整个体积中变化10％或更少的碳分布。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述碳化的混凝土混合物包含在所述碳化的混凝土混合物的整个体积中变化5％或更少的碳分布。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述非再循环骨料材料包括火山灰材料。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述火山灰材料包含6.0×10-4摩尔每秒或更大的峰值CO2吸附速率。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述火山灰材料包含0.4毫摩尔每克或更大的CO2吸附容量。
7.根据权利要求4所述的方法，其中，所述火山灰材料包括天然火山灰材料。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述混凝土制备系统还包括通过CO2输入管道连接到所述预处理室的CO2源。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述混凝土制备系统还包括上游流量计，所述上游流量计与所述CO2输入管道流体地连接并被配置成测量进入所述预处理室的CO2气体的流量。
10.根据权利要求8所述的方法，其中在所述预处理室中的所述非再循环骨料材料与所述CO2气体的混合包括：
将所述非再循环骨料材料引导到所述预处理室中；和
将所述CO2气体从所述CO2源引导到所述预处理室中。
11.根据权利要求8所述的方法，其中将所述CO2气体以300ml/min至1400ml/min的流量从所述CO2源引导到所述预处理室中。
12.根据权利要求11所述的方法，其中在所述预处理室中的所述非再循环骨料材料与所述CO2气体的混合还包括在所述预处理室中搅动所述非再循环骨料材料。
13.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述混凝土制备系统还包括通过水泥输入管道连接到所述水泥混合室的水泥源和通过水输入管道连接到所述水泥混合室的水源；和
在所述水泥混合室中的所述吸附有CO2的骨料材料与所述水泥和所述水的混合包括：
将所述水泥从所述水泥源引导到所述水泥混合室中；和
将所述水从所述水源引导到所述水泥混合室中。
14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述吸附有CO2的骨料材料通过室连接管道从所述预处理室转移到所述水泥混合室中。
15.根据权利要求14所述的方法，其中：
所述混凝土制备系统还包括与所述室连接管道连接的下游流量计；和
所述下游流量计被配置成测量吸附有CO2的骨料材料进入所述水泥混合室的流量。
16.一种在混凝土混合物中扩散CO2的方法，所述方法包括：
在混凝土制备系统的预处理室中将包含火山灰材料的非再循环骨料材料与CO2气体混合以形成吸附有CO2的骨料材料；
将所述吸附有CO2的骨料材料通过室连接管道从所述预处理室转移到所述混凝土制备系统的水泥混合室中；和
将所述吸附有CO2的骨料材料与水泥和水混合以形成所述混凝土混合物，其中，所述吸附有CO2的骨料材料与水泥和水的混合使CO2从所述吸附有CO2的骨料材料中释放并将CO2扩散到所述混凝土混合物中以形成碳化的混凝土混合物，所述碳化的混凝土混合物包含在所述碳化的混凝土混合物的整个体积中变化10％或更少的碳分布。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述火山灰材料包含6.0×10-4摩尔每秒或更大的CO2吸附速率和0.4毫摩尔每克或更大的CO2吸附容量。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，所述火山灰材料包含天然火山灰材料。
19.根据权利要求16所述的方法，其中，所述混凝土制备系统还包括通过CO2输入管道连接到所述预处理室的CO2源，并且其中，在所述预处理室中的所述非再循环骨料材料与所述CO2气体的混合包括：
将所述非再循环骨料材料引导到所述预处理室中；和
将所述CO2气体从所述CO2源引导到所述预处理室中。
20.根据权利要求16所述的方法，其中：
所述混凝土制备系统还包括通过水泥输入管道连接到所述水泥混合室的水泥源和通过水输入管道连接到所述水泥混合室的水源；和
在所述水泥混合室中的所述吸附有CO2的骨料材料与所述水泥和所述水的混合包括：
将所述水泥从所述水泥源引导到所述水泥混合室中；和
将所述水从所述水源引导到所述水泥混合室中。
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