注入二氧化碳制备预拌混凝土的设备及方法

本发明属于预拌混凝土制备，具体涉及一种注入二氧化碳制备预拌混凝土的设备及方法。

背景技术：

1、随着工业化的不断发展，越来越多的钢铁厂、制造厂正在兴建，化石能源的开采和燃烧，工厂排放出的烟尾气中含有的大量的二氧化碳，是导致温室效应的重要来源。而对于碳排放量极为惊人的水泥和建筑材料产业来说，一个十分有效的解决方法是通过建筑材料来实现二氧化碳的吸收和固定，同时二氧化碳的引入可以提升水泥基材料的强度。

2、在进行预拌混凝土制备时，二氧化碳通入量、原材料，加工时间等均会对水泥基材料强度造成影响，为得到较高强度的水泥基材料强度，在制备过程中需要进行取样测试，但在取样时，必须打开制备用设备，设备内的二氧化碳环境被破坏，影响预拌混凝土质量和实验数据的准确性。

技术实现思路

1、针对上述的缺陷或不足，本发明提供了一种注入二氧化碳制备预拌混凝土的设备及方法，旨在解决技术中由于设备打开设备内的二氧化碳环境被破坏，进而影响预拌混凝土质量和实验数据的准确性的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种注入二氧化碳制备预拌混凝土的设备，其中，注入二氧化碳制备预拌混凝土的设备包括二氧化碳注入装置、过渡仓装置、环境仓装置和取料装置；过渡仓装置包括过渡仓体和外仓门，过渡仓体形成有与二氧化碳注入装置连通的过渡仓空间，外仓门设于过渡仓体上并均用于打开或关闭过渡仓空间；环境仓装置包括环境仓体、内仓门和搅拌机构，环境仓体形成与过渡仓空间连通的环境仓空间，搅拌机构设于环境仓空间内并用于进行预拌混凝土搅拌，内仓门设于环境仓体和过渡仓体之间并用于打开或关闭环境仓空间；取料装置用于在外仓门关闭的情况下将过渡仓空间内的混凝土原材料转移至环境仓空间内、以及将环境仓空间内制备的预拌混凝土转移至过渡仓空间内。

3、在本发明实施例中，环境仓体上形成有第一取放口，取料装置包括第一取放手套，第一取放手套对应密封第一取放口并设于环境仓体上。

4、在本发明实施例中，环境仓体上还形成有位于第一取放口上方的观测窗口，环境仓装置还包括玻璃板，玻璃板对应密封观测窗口。

5、在本发明实施例中，过渡仓体上形成有第二取放口，取料装置还包括第二取放手套，第二取放手套对应密封第二取放口并设于过渡仓体上。

6、在本发明实施例中，设备还包括二氧化碳回收装置，二氧化碳回收装置包括抽吸件和回收容器，回收容器用于盛放二氧化碳吸收溶液，抽吸件与过渡仓空间连接，并用于将过渡仓空间内的二氧化碳抽吸至回收容器。

7、在本发明实施例中，设备还包括排气装置，排气装置包括真空泵和排气阀，排气阀设于环境仓体上，真空泵连接排气阀以用于在排气阀打开时对环境仓空间进行排气处理。

8、为实现上述目的，本发明还提供一种注入二氧化碳制备预拌混凝土的方法，方法应用于上述注入二氧化碳制备预拌混凝土的设备，方法包括：

9、打开内仓门并向环境仓空间通入预设试验浓度的二氧化碳；

10、关闭内仓门并打开外仓门，将混凝土原材料置于过渡仓空间内；

11、关闭外仓门并向过渡仓空间通入预设试验浓度的二氧化碳；

12、打开内仓门并通过取料装置将混凝土原材料转移至环境仓空间内；

13、关闭内仓门并通过搅拌机构制备预拌混凝土；

14、打开内仓门并通过取料装置将制备好的预拌混凝土转移至过渡仓空间内；

15、关闭内仓门并打开外仓门，以取出预拌混凝土。

16、在本发明实施例中，打开内仓门并向环境仓空间通入预设试验浓度的二氧化碳包括：

17、关闭外仓门并打开内仓门；

18、通过真空泵对环境仓空间和过渡仓空间进行排气处理，使环境仓空间和过渡仓空间内的气压降低至第一预设压强；

19、向环境仓空间通入二氧化碳，使环境仓空间内的气压由第一预设压强恢复至大气压强；

20、在环境仓空间内的实时压强小于大气压强的情况下，继续通入二氧化碳直至实时压强等于大气压强，以使环境仓空间内的二氧化碳浓度达到预设试验浓度。

21、在本发明实施例中，方法在打开外仓门之后还包括：

22、关闭外仓门；

23、对过渡仓空间的二氧化碳浓度进行检测以得到实时二氧化碳浓度；

24、根据实时二氧化碳浓度和预设实验浓度计算二氧化碳通入量；

25、按照二氧化碳通入量向过渡仓空间通入二氧化碳，以使过渡仓空间的实时二氧化碳浓度恢复至预设实验浓度。

26、在本发明实施例中，关闭内仓门并打开外仓门，以取出预拌混凝土包括：

27、关闭内仓门并控制抽吸件将过渡仓空间内的气体抽吸至回收容器进行二氧化碳回收；

28、打开外仓门并取出预拌混凝土。

29、通过上述技术方案，本发明实施例所提供的注入二氧化碳制备预拌混凝土的设备具有如下的有益效果：

30、当使用上述注入二氧化碳制备预拌混凝土的设备，设备包括过渡仓装置、环境仓装置和取料装置，在进行放料操作时，先向过渡仓空间通入预设试验浓度的二氧化碳，使过渡仓空间和环境仓空间内的二氧化碳浓度相同，再进行混凝土原材料的转移，在进行取样操作时，预拌混凝土先由环境仓空间转移至过渡仓空间，再由过渡仓空间转移至外界，整个放料和取样的过程中，由于内仓门、过渡仓体和外仓门的设置，环境仓空间与外界始终处于隔绝的状态，环境仓空间内的二氧化碳浓度始终保持在预设值附近，有效提高了预拌混凝土的质量，且由于制备环境的稳定，所获取的实验数据也更为可靠。此外，还可以直接在环境仓体将制备好的预拌混凝土注入模具中，凝固后脱模同时在环境仓内进行二氧化碳养护，提高混凝土预制构件的抗压强度。

31、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：

1.一种注入二氧化碳制备预拌混凝土的设备，其特征在于，所述设备包括：

2.根据权利要求1所述的注入二氧化碳制备预拌混凝土的设备，其特征在于，所述环境仓体(31)上形成有第一取放口(311)，所述取料装置包括第一取放手套，所述第一取放手套对应密封所述第一取放口(311)并设于所述环境仓体(31)上。

3.根据权利要求2所述的注入二氧化碳制备预拌混凝土的设备，其特征在于，所述环境仓体(31)上还形成有位于所述第一取放口(311)上方的观测窗口，所述环境仓装置(3)还包括玻璃板(34)，所述玻璃板(34)对应密封所述观测窗口。

4.根据权利要求1所述的注入二氧化碳制备预拌混凝土的设备，其特征在于，所述过渡仓体(21)上形成有第二取放口(211)，所述取料装置还包括第二取放手套，所述第二取放手套对应密封所述第二取放口(211)并设于所述过渡仓体(21)上。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的注入二氧化碳制备预拌混凝土的设备，其特征在于，所述设备还包括二氧化碳回收装置(5)，所述二氧化碳回收装置(5)包括抽吸件和回收容器，所述回收容器用于盛放二氧化碳吸收溶液，所述抽吸件与所述过渡仓空间连接，并用于将所述过渡仓空间内的二氧化碳抽吸至所述回收容器。

6.根据权利要求1至4中任意一项所述的注入二氧化碳制备预拌混凝土的设备，其特征在于，所述设备还包括排气装置，所述排气装置包括真空泵(41)和排气阀(42)，所述排气阀(42)设于所述环境仓体(31)上，所述真空泵(41)连接所述排气阀(42)以用于在所述排气阀(42)打开时对所述环境仓空间进行排气处理。

7.一种注入二氧化碳制备预拌混凝土的方法，其特征在于，应用于根据权利要求1至6中任意一项所述的注入二氧化碳制备预拌混凝土的设备，所述方法包括：

8.根据权利要求7所述的注入二氧化碳制备预拌混凝土的方法，其特征在于，所述打开内仓门(32)并向环境仓空间通入预设试验浓度的二氧化碳包括：

9.根据权利要求7所述的注入二氧化碳制备预拌混凝土的方法，其特征在于，所述方法在打开外仓门(22)之后还包括：

10.根据权利要求7所述的注入二氧化碳制备预拌混凝土的方法，其特征在于，所述关闭内仓门(32)并打开外仓门(22)，以取出预拌混凝土包括：

技术总结
本发明公开一种注入二氧化碳制备预拌混凝土的设备及方法，设备包括二氧化碳注入装置、过渡仓装置、环境仓装置和取料装置，过渡仓装置包括过渡仓体和外仓门，环境仓装置包括环境仓体、内仓门和搅拌机构，混凝土原材料的添加以及预拌混凝土的取样均通过过渡仓装置进行中间过渡，环境仓空间与外界始终处于隔绝的状态，环境仓空间内的环境不会受到放料或取样的影响，二氧化碳浓度维持在预设值附近，有效提高了预拌混凝土的质量，且由于制备环境的稳定，所获取的实验数据也更为可靠。

技术研发人员：元强,张苏辉,郑克仁,张胶玲
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