本发明专利技术涉及一种由贝壳制备预制混凝土构件的装置及方法，它包括Ca(HCO3)2溶液形成装置和和试块成型装置，Ca(HCO3)2溶液形成装置包括立方体液体储存容器、气体储存罐以及搅拌器，试块成型装置包括养护模具、可移动式砂石搅拌机、泵机，养护模具两侧分别设有与液体管道、泵机一端连通的连接管道，养护模具下部设有预制构件干热养护模台，养护模台与立方体液体储存容器底部的吸热板相连，以吸收的热量辅助加热养护模台；可移动式砂石搅拌机将搅拌后的石子、砂子倒入已安放钢筋的养护模具中；泵机另一端通过管道与立方体液体储存容器连通，形成水汽循环。形成水汽循环。形成水汽循环。
【技术实现步骤摘要】
一种由贝壳制备预制混凝土构件的装置及方法
[0001]本专利技术属于混凝土施工
，特别涉及一种由贝壳制备预制混凝土构件的装置及方法。
技术介绍
[0002]近年来，低碳新型建筑材料的研究主要包括：地质聚合物混凝土，石灰石煅烧粘土水泥(LC3)混凝土等。然而前述问题存在一些问题：
[0003]一是，地质聚合物混凝土主要是上世纪30年代以来一些学者通过碱性试剂对硅铝酸盐材料进行强度激发形成。强碱试剂的加入可以迅速促成硅铝酸盐材料化学键的解聚和再聚合，以此形成具有胶结能力的凝胶结构。但是，由于强碱性试剂的价格高、地质聚合物混凝土凝结时间控制困难以及收缩大等问题，地质聚合物材料一直未被广泛工程应用。
[0004]二是，LC3混凝土主要是Karen采用50％熟料、30％煅烧粘土(高岭石含量40％左右)、15％石灰石粉和5％的石膏形成LC3混凝土，胶凝材料的强度与纯水泥相近。这种材料对抵抗氯化物入侵和碱骨料反应有一定帮助。同为30MPa的混凝土，LC3混凝土的CO2排放量为0.116eq./kg，70％水泥+30％粉煤灰混凝土的CO2排放量为0.128eq./kg，纯水泥混凝土的CO2排放量为0.172eq./kg，LC3混凝土相较于纯水泥混凝土CO2的排放量降低约30％，其降碳效率并不是非常显著。
[0005]因此，有必要研究一种更为低碳的建筑材料制备方法，为社会的可持续发展提供支撑。
技术实现思路
[0006]本专利技术提供一种由贝壳制备预制混凝土构件的装置及方法，利用贝壳中的主要成分CaCO3、水以及收集的CO2为主要原料，在干热养护模台的加热下，固结石子、砂子，形成一种不需要掺加水泥的低碳预制混凝土构件。
[0007]为解决以上技术问题，本专利技术包括如下技术方案：
[0008]一种由贝壳制备预制混凝土构件的装置，包括：
[0009]Ca(HCO3)2溶液形成装置，所述Ca(HCO3)2溶液形成装置包括立方体液体储存容器、气体储存罐以及搅拌器，所述立方体液体储存容器顶部开口，所述立方体液体储存容器一侧面板下端设有液体管道，所述立方体液体储存容器底部设有吸热板，使得立方体液体储存容器内的温度恒定在一定的温度区间；所述气体储存罐一侧顶部设有气体管道，所述气体管道与所述立方体液体储存容器连通；所述搅拌器安装于所述立方体液体储存容器内侧顶部；
[0010]试块成型装置，所述试块成型装置包括养护模具、可移动式砂石搅拌机、泵机，所述养护模具两侧分别设有与所述液体管道、泵机一端连通的连接管道，所述养护模具下部设有预制构件干热养护模台，所述预制构件干热养护模台通过传输管道与所述吸热板相连，以实现从立方体液体储存容器吸收的热量辅助加热预制构件干热养护模台；所述可移
动式砂石搅拌机能够移动至所述养护模具的正上方，实现搅拌后的石子、砂子倒入已安放钢筋的养护模具中；所述泵机另一端通过管道与所述立方体液体储存容器连通，形成水汽循环。
[0011]进一步地，所述立方体液体储存容器由钢板、铝板或者玻璃制作而成，具体材质不做限制，能够满足制备Ca(HCO3)2溶液的强度即可。
[0012]进一步地，所述立方体液体储存容器的长宽高比例为2:1:1，1:1:1，2:0.5:1，具体规格可以根据实际工程应用进行选择，此处不做限制。
[0013]进一步地，考虑到兼顾制备Ca(HCO3)2溶液所需要的适宜温度和节能需求，所述一定的温度区间为2～8℃。
[0014]进一步地，所述搅拌器带有三个叶片，所述搅拌器的转速小于或等于500转/分钟。
[0015]进一步地，所述预制构件干热养护模台的加热温度小于或等于90℃，预制构件干热养护模台通过管道与立方体液体储存容器底部的吸热板相连，吸收热从立方体液体储存容器中吸收的热量可用于辅助加热预制构件干热养护模台。
[0016]进一步地，根据预制混凝土构件的设计要求，所述石子为5～25mm连续级配，砂子为粗中砂。
[0017]本专利技术还提供了一种由贝壳制备预制混凝土构件的方法，提供前述的由贝壳制备预制混凝土构件的装置备用，所述方法包括：
[0018]步骤S1、将贝壳磨碎至粒径5mm以下，放入立方体液体储存容器中，加水至立方体液体储存容器的2/3刻度处；将所述气体储存罐中的CO2气体以0.1～0.5升/分钟的速率通入所述立方体液体储存容器中；所述搅拌器以100～300转/分钟的速度旋转，生成Ca(HCO3)2溶液；
[0019]步骤S2、在养护模具内部预先填铺钢筋，通过可移动式砂石搅拌机将搅拌后的石子、砂子倒入已安放好钢筋的养护模具中，并通过泵机将立方体液体储存容器中生成的Ca(HCO3)2溶液泵送至养护模具内，预制构件干热养护模台将养护模具内部加热至60～70℃，Ca(HCO3)2溶液发生分解，生成CaCO3、H2O和CO2气体；
[0020]步骤S3、所述养护模具内未反应的Ca(HCO3)2以及反应生成的H2O、CO2气体通过一侧的管道以及泵机再传输回所述立方体液体储存容器中，之后再循环进入养护模具，直至Ca(HCO3)2溶液无法再通过养护模具，混凝土构件成型。
[0021]进一步地，所述步骤S1中Ca(HCO3)2溶液生成的反应过程为：
[0022]CO2+H2O+CaCO3→
Ca(HCO3)2。
[0023]进一步地，所述步骤S2中Ca(HCO3)2溶液发生分解的反应过程为：
[0024][0025]与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和有益效果：
[0026](1)本专利技术提供一种由贝壳制备预制混凝土构件的装置，包括Ca(HCO3)2溶液形成装置和和试块成型装置，Ca(HCO3)2溶液形成装置包括立方体液体储存容器、气体储存罐以及搅拌器，试块成型装置包括养护模具、可移动式砂石搅拌机、泵机，养护模具两侧分别设有与立方体液体储存容器的液体管道、泵机一端连通的连接管道，养护模具下部设有预制构件干热养护模台，预制构件干热养护模台通过传输管道与立方体液体储存容器底部的吸
热板相连，以实现从立方体液体储存容器吸收的热量辅助加热预制构件干热养护模台；可移动式砂石搅拌机能够移动至养护模具的正上方，实现搅拌后的石子、砂子倒入已安放钢筋的养护模具中；泵机另一端通过管道与所述立方体液体储存容器连通，形成水汽循环。本专利技术提供的由贝壳制备预制混凝土构件的装置，能够实现将贝壳在CO2气体与H2O的混合液中溶解形成Ca(HCO3)2，再由预制构件干热养护模台将养护模具中Ca(HCO3)2的H2O、CO2气体渗出，最终形成一种以CaCO3为胶结物相的预制混凝土。生产1吨水泥排放约833～944kg CO2，1m3混凝土升温和恒温阶段1h排放约25kg CO2。1m3预制混凝土可降低约200kg的CO2排放，约占总CO2排放量的57％。同时还可以吸收环境收集的大量CO2，从而最高可实现0碳排放。
[0027](2)本专利技术提供的一种由贝壳制备预制混凝土构件的方法，制备由贝壳制本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种由贝壳制备预制混凝土构件的装置，其特征在于，包括：Ca(HCO3)2溶液形成装置，所述Ca(HCO3)2溶液形成装置包括立方体液体储存容器、气体储存罐以及搅拌器，所述立方体液体储存容器顶部开口，所述立方体液体储存容器一侧面板下端设有液体管道，所述立方体液体储存容器底部设有吸热板，使得立方体液体储存容器内的温度恒定在一定的温度区间；所述气体储存罐一侧顶部设有气体管道，所述气体管道与所述立方体液体储存容器连通；所述搅拌器安装于所述立方体液体储存容器内侧顶部；试块成型装置，所述试块成型装置包括养护模具、可移动式砂石搅拌机、泵机，所述养护模具两侧分别设有与所述液体管道、泵机一端连通的连接管道，所述养护模具下部设有预制构件干热养护模台，所述预制构件干热养护模台通过传输管道与所述吸热板相连，以实现从立方体液体储存容器吸收的热量辅助加热预制构件干热养护模台；所述可移动式砂石搅拌机能够移动至所述养护模具的正上方，实现搅拌后的石子、砂子倒入已安放钢筋的养护模具中；所述泵机另一端通过管道与所述立方体液体储存容器连通，形成水汽循环。2.根据权利要求1所述的由贝壳制备预制混凝土构件的装置，其特征在于，所述立方体液体储存容器由钢板、铝板或者玻璃制作而成。3.根据权利要求1所述的由贝壳制备预制混凝土构件的装置，其特征在于，所述立方体液体储存容器的长宽高比例为2:1:1，1:1:1，2:0.5:1。4.根据权利要求1所述的由贝壳制备预制混凝土构件的装置，其特征在于，所述一定的温度区间为2～8℃。5.根据权利要求1所述的由贝壳制备预制混凝土构件的装置，其特征在于，所述搅拌器带有三个叶片，所述搅拌器的转速小于或等于500转/分钟。6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：周昱程，占羿箭，王圣怡，徐俊，朱然，刘丹，
申请(专利权)人：上海建工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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