碳化再生骨料混凝土生产系统及方法

本发明属于废弃混凝土再生，具体涉及一种碳化再生骨料混凝土生产系统及方法。

背景技术：

1、据统计，2022年我国建筑固废排放量高达30亿吨，其中废弃混凝土约占40％，但是废弃混凝土的利用率却不足5％，废弃混凝土占用大量土地资源，造成环境的污染。同时，天然砂石的大量开采导致砂石资源不足，天然生态系统平衡破坏。

2、将废弃混凝土加工成再生骨料制备得到新的混凝土，统称为再生混凝土，不仅可以解决废弃混凝土消纳难题，同时能缓解天然砂石资源短缺现状，为混凝土原料获取的便捷性、经济性提供依托。但是这种再生混凝土的制备仅仅停留在实验室阶段，实验室内的再生骨料因量少可以进行选料，并且制备使用的多为小型设备，使得实验室内的设备并不能直接应用于工业化生产。

技术实现思路

1、针对上述的缺陷或不足，本发明提供了一种碳化再生骨料混凝土生产系统及方法，旨在解决实验室使用的再生混凝土的制备设备不能直接应用于工业化生产的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种碳化再生骨料混凝土生产系统，其中，碳化再生骨料混凝土生产系统包括粗骨料碳化装置、细骨料碳化装置、配料存储装置和混凝土搅拌装置；粗骨料碳化装置包括粗骨料碳化仓和第一碳化通气管道，粗骨料碳化仓用于容置再生粗骨料，第一碳化通气管道用于将水泥厂的水泥窑尾气导向粗骨料碳化仓内，以生产碳化再生粗骨料；细骨料碳化装置包括细骨料碳化仓和第二碳化通气管道，细骨料碳化仓用于容置再生细骨料，第二碳化通气管道用于将水泥厂的水泥窑尾气导向细骨料碳化仓内，以生产碳化再生细骨料；配料存储装置用于存储混凝土配料；混凝土搅拌装置将碳化再生粗骨料、碳化再生细骨料和混凝土配料进行搅拌，以生产碳化再生骨料混凝土。

3、在本发明实施例中，粗骨料碳化仓和细骨料碳化仓均包括碳化仓本体和多个横隔板，多个横隔板由下至上依次间隔设于碳化仓本体内并用于分层承载相应的再生骨料；第一碳化通气管道和第二碳化通气管道均包括外部管道和内部管道，内部管道在相应的碳化仓本体内竖向延伸设置，并且内部管道在与多个横隔板形成的分层空间对应的位置上均开设有第一通气孔，外部管道用于将水泥窑尾气导向内部管道。

4、在本发明实施例中，内部管道包括竖向管和多个环向管，竖向管在相应的碳化仓本体内竖向延伸设置，并且竖向管在与多个横隔板形成的分层空间对应的位置上均开设第一通气孔，多个环向管一一对应地置于多个横隔板形成的分层空间内并均与竖向管连通设置，多个环向管均在环向方向上间隔开设有多个第二通气孔。

5、在本发明实施例中，碳化再生骨料混凝土生产系统还包括一一对应地置于粗骨料碳化仓和细骨料碳化仓的底部的两个骨料称重装置，碳化仓本体的周壁上由下至上依次间隔开设有多个抽拉开口，多个横隔板分别一一对应地可抽拉地设于多个抽拉开口内，以使得多个横隔板上的再生骨料在相应的横隔板向外抽拉的过程中进行掉落并自碳化仓本体底部的卸料口掉入骨料称重装置内。

6、在本发明实施例中，横隔板包括分体设置的第一隔板和第二隔板，第一隔板和第二隔板均包括承载板部和抽拉板部，承载板部用于承载再生骨料并自抽拉开口伸出设置，抽拉板部与承载板部伸出于抽拉开口的一端连接，并在将承载板部推入碳化仓本体到位的情况下与碳化仓本体的外周壁贴合设置，并且第一隔板和第二隔板的承载板部在背离各自的抽拉板部的一侧相互拼合设置，内部管道设于第一隔板和第二隔板的承载板部的拼合位置处。

7、在本发明实施例中，碳化再生骨料混凝土生产系统还包括两个尾气回收装置，两个尾气回收装置用于分别一一对应地将粗骨料碳化仓和细骨料碳化仓内的残余气体导向水泥厂的搅拌站废水池内。

8、在本发明实施例中，碳化再生骨料混凝土生产系统还包括控制装置，控制装置包括控制器、两个湿度检测器和两个加热器，两个湿度检测器一一对应地设于第一碳化通气管道和第二碳化通气管道上，两个加热器一一对应地设于粗骨料碳化仓和细骨料碳化仓内，控制器分别与两个湿度检测器和两个加热器通讯连接，并用于在湿度检测值高于湿度最大阈值的情况下启动相应的加热器；

9、或，碳化再生骨料混凝土生产系统还包括控制装置，控制装置包括控制器、两个温度检测器和两个加热器，两个温度检测器一一对应地设于第一碳化通气管道和第二碳化通气管道上，两个加热器一一对应地设于粗骨料碳化仓和细骨料碳化仓内，控制器分别与两个温度检测器和两个加热器通讯连接，并用于在温度检测值低于温度最小阈值的情况下启动相应的加热器。

10、为实现上述目的，本发明还提供了一种碳化再生骨料预拌混凝土生产系统，其中，碳化再生骨料预拌混凝土生产系统包括：

11、将水泥厂的水泥窑尾气分别导向粗骨料碳化仓和细骨料碳化仓内；

12、分别对粗骨料碳化仓和细骨料碳化仓内的碳化环境进行调控，以在最佳碳化条件下生产碳化再生粗骨料和碳化再生细骨料；

13、按照预设混合比例将碳化再生粗骨料、碳化再生细骨料和混凝土配料进行搅拌，以生产碳化再生骨料混凝土。

14、在本发明实施例中，分别对粗骨料碳化仓和细骨料碳化仓内的碳化环境进行调控，以在最佳碳化条件下生产碳化再生粗骨料和碳化再生细骨料包括：

15、对粗骨料碳化仓和细骨料碳化仓内的湿度分别进行检测，并在湿度检测值高于湿度最大阈值的情况下启动相应的骨料碳化仓内的加热器，和/或，在湿度检测值低于湿度最小阈值的情况下控制流向相应的骨料碳化仓内的水汽流速变大。

16、在本发明实施例中，分别对粗骨料碳化仓和细骨料碳化仓内的碳化环境进行调控，以在最佳碳化条件下生产碳化再生粗骨料和碳化再生细骨料还包括：

17、对粗骨料碳化仓和细骨料碳化仓内的温度分别进行检测，并在温度检测值低于温度最小阈值的情况下启动相应的骨料碳化仓内的加热器。

18、通过上述技术方案，本发明实施例所提供的碳化再生骨料混凝土生产系统具有如下的有益效果：

19、当使用上述的碳化再生骨料混凝土生产系统时，由于包括粗骨料碳化装置、细骨料碳化装置、配料存储装置和混凝土搅拌装置，可以先将水泥厂内的水泥窑尾气通过第一碳化通气管道和第二碳化通气管道分别导入粗骨料碳化装置的粗骨料碳化仓以及细骨料碳化装置的细骨料碳化仓内，以使得水泥窑尾气中的高热废二氧化碳能够分别对粗骨料碳化仓内的再生粗骨料以及细骨料碳化仓内的再生细骨料进行碳化，以达到改善再生粗骨料和再生细骨料的性能指标的目的，从而使得在将再生骨料应用于生产再生混凝土的过程中无需进行选料；然后再将碳化再生粗骨料、碳化再生细骨料和混凝土配料在混凝土搅拌装置内进行搅拌后，从而可以得到大批量的碳化再生骨料混凝土，相较于实验室内再生混凝土的制备，本发明提供的生产系统明显更适用于工业化生产。此外，使用水泥窑尾气中的二氧化碳对再生粗骨料和再生细骨料进行碳化，在增强再生骨料性能的同时，还可以实现封存水泥窑尾气中的二氧化碳的目的，减少环境污染。

20、本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种碳化再生骨料混凝土生产系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的碳化再生骨料混凝土生产系统，其特征在于，所述粗骨料碳化仓(101)和所述细骨料碳化仓(201)均包括碳化仓本体和多个横隔板(400)，多个所述横隔板(400)由下至上依次间隔设于所述碳化仓本体内并用于分层承载相应的再生骨料；所述第一碳化通气管道(102)和所述第二碳化通气管道(202)均包括外部管道和内部管道(500)，所述内部管道(500)在相应的碳化仓本体内竖向延伸设置，并且所述内部管道(500)在与多个所述横隔板(400)形成的分层空间对应的位置上均开设有第一通气孔(503)，所述外部管道用于将水泥窑尾气导向所述内部管道(500)。

3.根据权利要求2所述的碳化再生骨料混凝土生产系统，其特征在于，所述内部管道(500)包括竖向管(501)和多个环向管(502)，所述竖向管(501)在相应的碳化仓本体内竖向延伸设置，并且所述竖向管(501)在与多个所述横隔板(400)形成的分层空间对应的位置上均开设所述第一通气孔(503)，多个所述环向管(502)一一对应地置于多个所述横隔板(400)形成的分层空间内并均与所述竖向管(501)连通设置，多个所述环向管(502)均在环向方向上间隔开设有多个第二通气孔(504)。

4.根据权利要求2所述的碳化再生骨料混凝土生产系统，其特征在于，所述碳化再生骨料混凝土生产系统还包括一一对应地置于所述粗骨料碳化仓(101)和所述细骨料碳化仓(201)的底部的两个骨料称重装置(600)，所述碳化仓本体的周壁上由下至上依次间隔开设有多个抽拉开口，多个所述横隔板(400)分别一一对应地可抽拉地设于多个所述抽拉开口内，以使得多个所述横隔板(400)上的再生骨料在相应的横隔板(400)向外抽拉的过程中进行掉落并自所述碳化仓本体底部的卸料口掉入所述骨料称重装置(600)内。

5.根据权利要求4所述的碳化再生骨料混凝土生产系统，其特征在于，所述横隔板(400)包括分体设置的第一隔板(401)和第二隔板(402)，所述第一隔板(401)和所述第二隔板(402)均包括承载板部(403)和抽拉板部(404)，所述承载板部(403)用于承载再生骨料并自所述抽拉开口伸出设置，所述抽拉板部(404)与所述承载板部(403)伸出于所述抽拉开口的一端连接，并在将所述承载板部(403)推入所述碳化仓本体到位的情况下与所述碳化仓本体的外周壁贴合设置，并且所述第一隔板(401)和所述第二隔板(402)的承载板部(403)在背离各自的抽拉板部(404)的一侧相互拼合设置，所述内部管道(500)设于所述第一隔板(401)和所述第二隔板(402)的承载板部(403)的拼合位置处。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的碳化再生骨料混凝土生产系统，其特征在于，所述碳化再生骨料混凝土生产系统还包括两个尾气回收装置(800)，两个所述尾气回收装置(800)用于分别一一对应地将所述粗骨料碳化仓(101)和所述细骨料碳化仓(201)内的残余气体导向水泥厂的搅拌站废水池(801)内。

7.根据权利要求1至5中任意一项所述的碳化再生骨料混凝土生产系统，其特征在于，所述碳化再生骨料混凝土生产系统还包括控制装置，所述控制装置包括控制器、两个湿度检测器(900)和两个加热器，两个所述湿度检测器(900)一一对应地设于所述第一碳化通气管道(102)和所述第二碳化通气管道(202)上，两个所述加热器一一对应地设于所述粗骨料碳化仓(101)和所述细骨料碳化仓(201)内，所述控制器分别与两个所述湿度检测器(900)和两个所述加热器通讯连接，并用于在湿度检测值高于湿度最大阈值的情况下启动相应的加热器；

8.一种碳化再生骨料预拌混凝土生产系统，其特征在于，所述碳化再生骨料预拌混凝土生产系统包括：

9.根据权利要求8所述的碳化再生骨料预拌混凝土生产系统，其特征在于，所述分别对粗骨料碳化仓(101)和细骨料碳化仓(201)内的碳化环境进行调控，以在最佳碳化条件下生产碳化再生粗骨料和碳化再生细骨料包括：

10.根据权利要求8所述的碳化再生骨料预拌混凝土生产系统，其特征在于，所述分别对粗骨料碳化仓(101)和细骨料碳化仓(201)内的碳化环境进行调控，以在最佳碳化条件下生产碳化再生粗骨料和碳化再生细骨料还包括：

技术总结
本发明公开一种碳化再生骨料混凝土生产系统及方法，系统包括粗骨料碳化装置、细骨料碳化装置、配料存储装置和混凝土搅拌装置，粗骨料碳化装置的第一碳化通气管道用于将水泥厂的水泥窑尾气导向粗骨料碳化仓内，以生产碳化再生粗骨料，细骨料碳化装置的第二碳化通气管道用于将水泥厂的水泥窑尾气导向细骨料碳化仓内，以生产碳化再生细骨料，混凝土搅拌装置将碳化再生粗骨料、碳化再生细骨料和混凝土配料进行搅拌，以生产碳化再生骨料混凝土，则通过碳化处理可以改善再生粗骨料和再生细骨料的性能指标，从而无需进行选料，并且最终可以获得大批量的碳化再生骨料混凝土，由此本发明提供的生产系统明显更适用于工业化生产。

技术研发人员：元强,张胶玲,张苏辉,郑克仁
受保护的技术使用者：中南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15