一种基于原位生成碳酸钙强化再生集料的装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于原位生成碳酸钙强化再生集料的装置与方法，包括第一仓室、第二仓室、第三仓室、旋转装置和鼓风干燥装置，所述第一仓室、第二仓室和第三仓室均为密封腔室；所述第三仓室的内部设置有装载箱体，所述装载箱体的壁四周均为镂空设置，镂空的孔径小于再生集料的粒径，装载箱体的两端可旋转地固定于第三仓室的相对的侧壁上，装载箱体的底部与第三仓室的底部之间留有一定间隙，第三仓室的底部设置有至少一个排液口；所述旋转装置包括至少一个电机，电机安装在第三仓室的侧面，并通过连接轴与所述装载箱体连接，电机动作，带动装载箱体旋转；所述鼓风干燥装置与所述第三仓室的下端连接。

【技术实现步骤摘要】
一种基于原位生成碳酸钙强化再生集料的装置与方法
本专利技术涉及混凝土集料再生
，尤其涉及一种基于原位生成碳酸钙强化再生集料的装置与方法。
技术介绍
近年来，随着城镇化进程的加快及城市建设的发展，拆除和改造了大量的老龄化建筑、水泥混凝土路面，产生了越来越多的废弃混凝土。据统计，欧盟每年产生废弃混凝土约2亿吨，美国产生约1.4亿吨，我国每年产生的废弃混凝土也早已达到1亿吨，而且每年以8％左右的速度增加。废弃混凝土大部分弃置于垃圾填埋场，不仅长期占用土地资源，且造成环境污染。另一方面，伴随着建筑业的蓬勃发展，混凝土的需求量也日益增长。混凝土生产需要大量骨料，砂石等天然骨料的过度开采会造成生态平衡的破坏、资源枯竭以及建筑成本的增加。因此开展废弃混凝土的再生利用对于混凝土行业的可持续发展具有重要意义，将废弃混凝土块中的大量砂石骨料就地回收，经过破碎、清洗、分级后作为骨料再利用，生产再生混凝土用于新建建筑物，不仅可以缓解骨料的供求矛盾，同时可以实现变废为宝、节能减排的综合社会效益。资源的再利用是世界各国共同关注的课题，国内外科学工作者对再生集料进行了大量的科学研究。前苏联学者早在20世纪初就研究了废弃混凝土制作集料的可能性；自1977年起，日本政府就制定了很多法律法规，并建立处理建筑垃圾的工厂，用以确保建筑垃圾的回收利用；美国等发达国家相继制定了法律规定为再生混凝土的发展提供保障。我国对再生集料及再生混凝土的研究起步较晚，但也取得了一定的成就，自2010年实施的GB/T25177-2010《混凝土用再生粗骨料》和GB/T25176-2010《混凝土和砂浆用再生细骨料》以及自2011年实施的JGJ240-2011《再生骨料应用技术规程》，为我国再生骨料及再生混凝土的应用提供了技术支持，国内很多专家学者也做了许多研究以改善再生混凝土的物理性能、力学性能、结构性能。目前，国内研究大多集中在强化再生混凝土相关性能的方面，对强化再生骨料性能的研究较少。再生集料作为再生混凝土的骨架，因其是废弃混凝土破碎后产生，故表面多有水泥包裹，同时经过多层处理工序后造成了累积损伤，集料内部产生了大量微裂缝，这使得再生集料具有孔隙率大、吸水率大、强度低等特点，在很大程度上影响了混凝土的工作性能、力学性能以及其耐久性，导致再生骨料混凝土与天然骨料混凝土的物理化学特性相差较大，也导致再生混凝土在实际应用过程中存在问题。针对再生集料孔隙率大、吸水率大以及强度低的问题，本专利技术提供一种新型的基于原位生成碳酸钙的再生集料强化工艺与装置。处理过程中由于二氧化碳气体分子的不规则运动，使得二氧化碳气体能够轻易进入再生集料的孔隙，在孔隙内部与氢氧化钙溶液形成难溶性盐碳酸钙，填充集料内部孔隙，修补微裂缝，同时封闭集料表面孔隙，从而提高再生集料的密实度，降低再生集料吸水率，提高再生集料强度，进一步改善再生混凝土的力学性能及耐久性。
技术实现思路
针对再生集料差异大、强度较低以及吸水率大的问题，本专利技术提供一种基于原位生成碳酸钙强化再生集料的装置与方法。为了解决以上技术问题，本专利技术的技术方案为：一种基于原位生成碳酸钙强化再生集料的装置，包括第一仓室、第二仓室、第三仓室、旋转装置和鼓风干燥装置，所述第一仓室、第二仓室和第三仓室均为密封腔室；所述第三仓室的内部设置有装载箱体，所述装载箱体的壁四周均为镂空设置，镂空的孔径小于再生集料的粒径，装载箱体的两端可旋转地固定于第三仓室的相对的侧壁上，装载箱体的底部与第三仓室的底部之间留有一定间隙，第三仓室的底部设置有排液口；所述旋转装置包括至少一个电机，电机安装在第三仓室的侧面，并通过连接轴与所述装载箱体连接，电机动作，带动装载箱体旋转；所述鼓风干燥装置与所述第三仓室的下端连接，第三仓室的上端设置有盖体。第一仓室中用于盛装过饱和的氢氧化钙溶液，第二仓室中用于盛装二氧化碳气体，第三仓室中设置装载箱体，装载箱体中用于盛装待处理再生集料。过饱和氢氧化钙溶液用泵泵入第三仓室顶部的喷淋结构进行喷淋，对待处理再生集料进行喷淋浸泡处理后，将氢氧化钙溶液回收至第一仓室中，然后将二氧化碳气体通入第三仓室中对再生集料进一步处理。装载箱体的壁镂空，一方面方便喷淋液对待再生集料喷淋浸泡，另一方面，浸泡完成后，使装载箱体内的溶液容易排放干净。装载箱体的底部与第三仓室的底部之间留有一定间隙，便于将装载箱体内的液体完全放出，此时再开启鼓风干燥装置对再生集料进行干燥时，容易提高干燥的程度。装载箱体可以旋转，是为了使再生骨料能够翻转，以保证再生集料的每个面均反应充分并且不会发生摩擦破坏。同时可以起到一定的搅拌作用，使氢氧化钙溶液保持浑浊状态，使得溶液能够携带更多的氢氧化钙颗粒进入再生集料内部，提高再生集料的强化效果。优选的，所述再生集料强化装置还包括第四仓室，第三仓室的顶部设置有喷淋结构，第四仓室通过泵与所述喷淋结构连接。第四仓室内用于盛装水泥浆，通过喷淋装置将水泥浆均匀喷洒在待处理的再生集料的表面，实现再生集料的再次强化。进一步优选的，所述喷淋结构上设置有若干个喷淋头，喷淋头的喷淋区域均匀覆盖装载箱体的横截面。优选的，所述鼓风干燥装置与第三仓室之间设置有两个气体分布器，两个气体分布器对称设置于第三仓室的两侧。鼓风干燥装置对称地向第三仓室中通入干燥风，更有利于实现再生集料的均匀干燥。优选的，所述再生集料强化装置还包括真空负压装置，真空负压装置与所述第三仓室连通。进一步优选的，所述第三仓室与真空负压装置之间设置有两个连接点，两个连接点相对于第三仓室对称设置。连接点的对称布置可以使第三仓室更容易实现真空负压状态，加速溶液渗透至再生集料内部，提高再生集料的强化效果，缩短再生集料的处理时间。优选的，所述排液口与所述第一仓室连接，排液口与第一仓室之间设置有泵。用于将喷淋浸泡后的溶液进行回收再利用。优选的，所述再生集料强化装置还包括二氧化碳监控装置，其包括二氧化碳传感器和控制器，控制器与二氧化碳传感器连接，第二仓室与第三仓室之间设置阀门，控制器与所述阀门连接。优选的，所述再生集料强化装置还包括第五仓室，第五仓室设置于第一仓室的上端，且与第一仓室连接，第一仓室与第五仓室的连接管道上设置有阀门。第五仓室用于盛放氧化钙粉末，设置的阀门可以调节开启的程度，以调节氧化钙粉末进入第一仓室的速度，还可以调节阀门的启闭，以控制氧化钙粉末的加入或停止加入，来保证过饱和氢氧化钙溶液的配制。一种基于原位生成碳酸钙强化再生集料的方法，包括如下步骤：1)对再生集料进行筛分，剔除再生集料中的废弃颗粒物，并清除再生集料表面的污泥和剥落不完全的砂浆；2)将清理后的再生集料装于装载箱体中，并将装载箱体放置于第三仓室中；3)开启鼓风干燥装置，将第三仓室中的再生集料烘干后关闭鼓风干燥装置，然后开启真空负压装置，将第三仓室抽真空；4)将第一仓室中的过饱和的氢氧化钙溶液输送至第三仓室，对再生集料进行喷淋、浸泡，浸泡期间，旋转装置带动装载箱体旋转，设定时间后，将溶液排出，并开启鼓风干燥装置，将再生集料烘干。5)将第二仓室中的二氧化碳输送至第三仓室，通过二氧化碳监控装置控制第三仓室内二氧化碳浓度达到95-100％，并维持设定时间后，开启鼓风干燥装置，将再生集料烘干；6)将第四仓室中的水泥浆输送至喷淋装置，并通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于原位生成碳酸钙强化再生集料的装置，其特征在于：包括第一仓室、第二仓室、第三仓室、旋转装置和鼓风干燥装置，所述第一仓室、第二仓室和第三仓室均为密封腔室；所述第三仓室的内部设置有装载箱体，所述装载箱体的壁四周均为镂空设置，镂空的孔径小于再生集料的粒径，装载箱体的两端可旋转地固定于第三仓室的相对的侧壁上，装载箱体的底部与第三仓室的底部之间留有一定间隙，第三仓室的底部设置有排液口；所述旋转装置包括至少一个电机，电机安装在第三仓室的侧面，并通过连接轴与所述装载箱体连接，电机动作，带动装载箱体旋转；所述鼓风干燥装置与所述第三仓室的下端连接，第三仓室的上端设置有盖体。

【技术特征摘要】
1.一种基于原位生成碳酸钙强化再生集料的装置，其特征在于：包括第一仓室、第二仓室、第三仓室、旋转装置和鼓风干燥装置，所述第一仓室、第二仓室和第三仓室均为密封腔室；所述第三仓室的内部设置有装载箱体，所述装载箱体的壁四周均为镂空设置，镂空的孔径小于再生集料的粒径，装载箱体的两端可旋转地固定于第三仓室的相对的侧壁上，装载箱体的底部与第三仓室的底部之间留有一定间隙，第三仓室的底部设置有排液口；所述旋转装置包括至少一个电机，电机安装在第三仓室的侧面，并通过连接轴与所述装载箱体连接，电机动作，带动装载箱体旋转；所述鼓风干燥装置与所述第三仓室的下端连接，第三仓室的上端设置有盖体。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述再生集料强化装置还包括第四仓室，第三仓室的顶部设置有喷淋结构，第四仓室通过泵与所述喷淋结构连接。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述鼓风干燥装置与第三仓室之间设置有两个气体分布器，两个气体分布器对称设置于第三仓室的两侧。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述再生集料强化装置还包括真空负压装置，真空负压装置与所述第三仓室连通。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述第三仓室与真空负压装置之间设置有两个连接点，两个连接点相对于第三仓室对称设置。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：还包括二氧化碳监控装置，其包括二氧化碳传感器和控制器，控制器与二氧化碳传感器连接，第二仓室与第三仓室之间设置阀门，控制器与所述阀门连接。7.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛智，冯玉洁，孙仁娟，管延华，袁化强，胡鑫磊，胡天一，张欣，管昕昉，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37