一种水封二氧化碳气体的混凝土养护室

1.本实用新型涉及二氧化碳的封存和固化领域，具体涉及一种水封二氧化碳气体的混凝土养护室。


背景技术：

2.最新数据显示我国每年向大气中排放的二氧化碳超过60亿吨，位居世界各国之首。而过度排放二氧化碳所引起的全球气候变暖已成为全人类最亟待解决的环境问题。封存固化二氧化碳是减少二氧化碳排放的一种常用方法。目前，二氧化碳封存技术共有四大类别封存工艺，分别是海洋封存、矿石碳化、工业利用和地质封存。其中地质封存是将二氧化碳注入到地下地质结构储存于岩石孔隙中且不会随着时间推移而泄露。但在地质封存过程中，并不是单一机理在单独起作用，不同封存时间，主导作用积理也不尽相同。因此地质封存过程中，需要考虑的因素较多且复杂。那么，我们急需寻找一种简单、高效且方便工业化的新的封存固化二氧化碳方法以减少其排放。
3.水硬性和非水硬性的硅酸钙都能和二氧化碳快速反应并在很短时期内获得较高的强度。特别是近几年来，二氧化碳养护混凝土成为专家学者们研究的热点。二氧化碳养护混凝土可使得混凝土早期在较短时间内快速成型和提升力学性能，进而提高混凝土产品性能，极大地缩短养护周期，提高生产效率，是颇具大规模工业化应用前景的二氧化碳利用方式，并且与传统的蒸汽养护混凝土相比，二氧化碳养护混凝土更节约能源，高效、绿色、环保。
4.但目前二氧化碳养护混凝土仅停留在实验室研究阶段，而实验装置大多是敞开式的或封闭性不良的。实验过程中需要反复开启仓门以便运输养护试件进出，致使碳化仓内用于混凝土养护的二氧化碳全部排放，不能实现大规模工业化生产以及二氧化碳的零排放。有学者提出一种在出料口与进料口分别设有前后两扇密封门的混凝土的二氧化碳养护室，该养护装置虽然一定程度上减少了二氧化碳的外排，但在进料与出料的过程中仍伴随前后预备式室内(即前后两扇密封门之间的空间)二氧化碳气体的损失，并没有实现真正的二氧化碳零排放。


技术实现要素：

5.针对上述存在的技术不足，本实用新型的目的是提供一种水封二氧化碳气体的混凝土养护室，其能够实现物料进出全过程的二氧化碳气体全密封，能够实现二氧化碳的资源化利用，解决了现存混凝土的二氧化碳养护室敞开或封闭性不良的问题，且装置构造简单、便于操作生产、工程造价低。
6.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
7.本实用新型提供一种水封二氧化碳气体的混凝土养护室，包括连通设有进料口与出料口的养护室，所述养护室内设有若干沿其长度方向均布的轨道，其中一个轨道设在养护室中部并且其两端分别伸出养护室之外，所述养护室的进料口与出料口处均向下开挖至
一定深度后形成水封下沉式隧道，所述水封下沉式隧道内填充有水体，以封存二氧化碳气体，从而实现物料进出全过程的二氧化碳气体全密封，其中一个设在养护室中部的轨道经过前后两个水封下沉式隧道上端面，所述轨道上设有能够进出养护室的养护车，所述养护室与水封下沉式隧道交叉部分的墙体深入水面一定深度并且水封下沉式隧道横跨对应墙体，所述养护室内部的前后两端分别设有与轨道交接适配的轨道转换装置，所述养护室顶板底部设有二氧化碳喷气装置，所述养护室内还设有用于加热的温度控制器、用于加湿的湿度控制器以及二氧化碳浓度感应探针。
8.优选地，所述养护室墙体上设有保温、保湿和隔气层。
9.优选地，所述二氧化碳喷气装置为带有若干喷气口的管道，所述管道纵向设置在养护室顶板底部。
10.优选地，所述轨道设有三个，其中一个轨道设在养护室中部，另外两个轨道对称设置在养护室两端。
11.优选地，所述水封下沉式隧道的竖向剖面为弧形。
12.优选地，每一个轨道上均设有一个用于运送混凝土块体的养护车。
13.本实用新型的有益效果在于：
14.1、密封性好，可以实现二氧化碳的零泄露；进料口和出料口处均设有水封下沉式隧道，可以完全封住进料口和出料口，养护车沿着轨道穿过水封下沉式隧道进出养护室，进出料时不会损失养护室中的二氧化碳气体；该设计解决了传统养护室进出料需要开启密封门带来的养护室内气体部分或全部的流失，保证养护室内气体的完全密封。
15.2、自动化程度高和生产效率高；养护车能够采用电子驱动控制，实现智能化进出料和物料在养护室中的智能控制运行，同时水封下沉式隧道解决了高浓度气体环境下工人无法进入养护室工作的难题，解决了需要人工开关仓门的问题；轨道转换装置的应用不仅减少了养护室1设置多个进料口与出料口的必要，而且方便控制养护车变换轨道而不需要人工变换，这些均为二氧化碳养护混凝土的工业化生产提供了极其有效的途径，加快了二氧化碳养护混凝土的工业化生产，提高了生产效率。
16.3、固化且利用了二氧化碳；利用养护室中的二氧化碳气体养护混凝土，不仅仅是传统意义上将二氧化碳气体进行固化，更重要的是二氧化碳与水泥水化产物发生了化学反应，二氧化碳气体得到了很好的利用。
17.4、混凝土强度高；用二氧化碳养护混凝土时，二氧化碳与碱性水泥水化产物发生化学反应，生成稳定的碳酸盐填充于混凝土孔隙中，能有效提高混凝土强度。
18.5、养护周期短；二氧化碳养护的试件，其强度在养护开始后30min内增长非常快；随着养护时间的增加，其强度逐渐增大，当试件经过2h的二氧化碳养护后，其强度便可达到蒸汽养护后的强度；二氧化碳养护混凝土可使得混凝土早期在较短时间内快速成型和提升力学性能，进而提高混凝土产品性能；
19.6、封存装置有效并且构造简单、易操作；利用水封的方法，很好的封存住了养护室中的二氧化碳，通过养护车在轨道上运行、变道便可实现进出料，没有复杂的生产过程，装置易操作。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型实施例提供的一种水封二氧化碳气体的混凝土养护室的结构示意图；
22.图2为本实用新型实施例提供的一种水封二氧化碳气体的混凝土养护室的结构示意图(侧视图)；
23.图3为本实用新型实施例提供的一种水封二氧化碳气体的混凝土养护室的结构示意图(前视图)。
24.附图标记说明：
25.1、养护室；2、轨道；3、养护车；4、温度控制器；5、水封下沉式隧道；6、湿度控制器；7、轨道转换装置；8、二氧化碳喷气装置。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.如图1至图3所示，一种水封二氧化碳气体的混凝土养护室，包括连通设有进料口与出料口的养护室1，所述养护室1内设有若干沿其长度方向均布的轨道2，其中一个轨道2设在养护室1中部并且其两端分别伸出养护室1之外，所述养护室1的进料口与出料口处均向下开挖至一定深度后形成水封下沉式隧道5，所述水封下沉式隧道5内填充有水体，设在养护室1中部的轨道2经过前后两个水封下沉式隧道5上端面，该轨道2能够解决高浓度气体环境下工人无法进出工作的难题，所述轨道2上设有能够进出养护室1的养护车3，所述养护室1与水封下沉式隧道5交叉部分的墙体深入水面一定深度并且水封下沉式隧道5横跨对应墙体，所述养护室1内部的前后两端分别设有与轨道2交接适配的轨道转换装置7，方便养护车3在养护室1内反复进行轨道转换，以实现物料在养护室1内的任意布置，所述养护室1顶板底部设有二氧化碳喷气装置8，所述养护室1内还设有用于加热的温度控制器4、用于加湿的湿度控制器6以及二氧化碳浓度感应探针。
28.所述养护室1墙体上设有保温、保湿和隔气层，用于保证养护室内的温度、湿度和二氧化碳气体不外溢，节省能源。
29.所述二氧化碳喷气装置8为带有若干喷气口的管道，所述管道纵向设置在养护室1顶板底部。
30.所述轨道2设有三个，其中一个轨道2设在养护室1中部，另外两个轨道2对称设置在养护室1两端。
31.所述水封下沉式隧道5的竖向剖面为弧形。
32.每一个轨道2上均设有一个用于运送混凝土块体的养护车3。
33.使用养护室养护混凝土的过程：
34.1)装料：将待养护的混凝土试件或构件装入养护车3中；
35.2)通气：打开二氧化碳喷气装置上的通气阀门，向养护室1内通入二氧化碳气体，当气体浓度达到指定要求时停止通气；
36.3)进料：养护车3沿着轨道2从养护室1外穿过进料口的水封下沉式隧道5后进入养护室1内，进入养护室1之后，养护车3或直接沿着该轨道2直行或经由轨道转换装置7转换到其他的轨道2上；
37.4)养护：将混凝土试块或构件在养护室1中养护至指定龄期，期间通过二氧化碳浓度感应探针检测养护室内二氧化碳气体浓度，当二氧化碳气体浓度低于指定标准时，二氧化碳喷气装置上的通气阀门自动打开，向养护室1内补充二氧化碳气体；
38.5)出料：养护车3运行到中部的轨道2后再直行，从养护室1出料口穿过水封下沉式隧道5后行出养护室1；
39.6)卸料：将养护后的混凝土试块或构件从养护车3中卸下以备使用。
40.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。