【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑垃圾骨料再生，具体涉及一种再生红砖骨料的固碳强化装置及方法。
技术介绍
1、近些年来，随着城市建设和改造的提速，建筑垃圾污染和垃圾围城问题日益凸显，因此，建筑垃圾资源化是城市可持续发展的必然要求。建筑垃圾可以经过分拣、破碎和筛分等工艺处理成再生骨料使用，废混凝土砖制备而成的再生混凝土骨料性能略低于天然骨料，可以在大部分领域替代天然骨料使用制作成再生产品。
2、然而实际情况中，直接采用废红砖制备而成的再生红砖骨料代替天然骨料制备的混凝土强度、抗渗性等性能指标均不理想，与天然骨料混凝土的性能差距较大。研究分析发现，这主要是由于再生骨料本身较多的裂纹和孔隙导致吸水率较高，其在进入混凝土中后会强烈吸收其截面处的水泥材料中的水分，导致水泥材料水化不足，无法生成足够的水化产物，造成再生骨料和混凝土基体之间的界面结合交叉，混凝土在受到载荷时容易开裂。同时，界面处存在大量的孔隙、通道，再加上再生骨料本身的裂纹和孔隙，为水分、氯离子等提供了更加充足的扩散、迁徙通道，导致混凝土的抗渗性不足，不仅容易造成混凝土中钢筋被腐蚀，例如海水中的大量氯离子容易对混凝土中的钢筋造成严重的腐蚀，并且，抗渗性不足还容易造成混凝土遭受冻融破坏，因此，强化再生骨料性能对于建筑垃圾整体资源化利用及其重要。
3、现有技术中，多使用液体水玻璃浸渍再生骨料，利用水玻璃与再生骨料表面的水泥水化产物氢氧化钙反应生成硅酸钙胶体填充再生骨料孔隙，从而改善再生骨料的密实度。例如中国专利cn116444236b公开的一种高强高抗渗性再生骨料混凝土材
4、现有技术还多使用纳米材料应用与混凝土结构中，也有效提高了混凝土力学性能，如cn112239339a公开的一种利用纳米二氧化硅改进碳纤维再生混凝土的方法，利用纳米二氧化硅填充再生骨料内部孔隙，增强碳纤维再生混凝土的抗压强度；再如cn111875301a公开的一种再生骨料混凝土的纳米强化方法及得到的强化再生骨料，该纳米强化方法通过二次搅拌工艺和粉煤灰材料改善和加强再生骨料与水泥砂浆之间的界面强度。无论是水玻璃还是纳米材料与其他掺料复合增强再生混凝土性能，其用料都较昂贵，且工艺繁杂。
5、气候变化是人类面临的全球性问题，随着人类二氧化碳排放，温室气体猛增，对生态系统形成威胁，于是我国提出了“碳达峰、碳中和”的“双碳”目标，主要就是控制二氧化碳和其他温室气体的排放，若能创新的将再生红砖骨料的性能强化与二氧化碳的减排利用协同起来研究，将会带来巨大的经济效益、社会效益和环保效益，意义重大。
6、因此，亟需提供一种适于再生红砖骨料制备的既能保证再生红砖骨料的力学性能，又可以促进碳减排，并且成本低、制作工艺简单的装置及方法。
技术实现思路
1、本专利技术意在提供一种再生红砖骨料的固碳强化装置及方法，以解决现有技术中存在的不足，本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案来实现。
2、一种再生红砖骨料的固碳强化装置，包括石灰水储存装置、反应装置、碳化装置、晾置装置和电控装置，所述石灰水储存装置包括石灰水储存箱，所述反应装置包括底座、摇摆装置和反应仓，所述摇摆装置设于所述底座的上端，用于驱动所述反应仓左右摇摆；所述石灰水储存装置与所述反应仓相连通，用于向所述反应仓内供给石灰水以及将反应仓内反应后的石灰石回收；所述碳化装置包括输送装置i和碳化仓，所述输送装置i设于所述反应仓的右端口的下方，用于将来自所述反应仓的再生红砖骨料输送至所述碳化仓内，所述碳化仓用于容置再生红砖骨料和二氧化碳气体以使再生红砖骨料与二氧化碳气体发生碳化反应；所述晾置装置用于将来自所述碳化仓的再生红砖骨料进行晾置；所述电控装置分别与所述石灰水储存装置、摇摆装置和所述输送装置i之间电连接。
3、优选的，所述反应仓包括左仓、中仓和右仓，所述中仓设置于所述摇摆装置的上端，所述左仓和所述中仓分别位于所述中仓的左右两侧且分别与所述中仓相连通，所述中仓与所述左仓之间设有滤网，所述中仓的顶端设有加料口，所述加料口处设有可开关的仓门，所述右仓的右端出料口处设有阀门i，所述输送装置i设于阀门i的下方。
4、优选的，所述石灰水储存装置包括石灰水储存箱和石灰水回收箱，所述石灰水储存箱和所述石灰水回收箱分别与所述左仓相连通；所述石灰水储存箱与所述左仓的上端可拆卸式连接，所述石灰水储存箱与所述左仓之间的通路上设有泵和开关阀i，所述泵与所述电控装置之间电连接，所述石灰水回收箱与所述左仓的底端可拆卸式连接，且所述石灰水回收箱与所述左仓之间设有开关阀ii。
5、优选的，所述碳化仓与二氧化碳储存装置相连通，所述二氧化碳储存装置与所述碳化仓之间的通路上设有开关阀iii，所述碳化仓的上端进料口处和底端的出料口处分别设有阀门ii和阀门iii，所述晾晒装置设于所述阀门iii的下方。
6、优选的，所述晾置装置包括输送装置ii和晾置仓，所述输送装置ii设于所述碳化仓的下方并与所述电控装置之间电连接，所述电控装置控制所述输送装置ii将来自所述碳化仓的再生红砖骨料输送至所述晾置仓内；所述晾置仓的上端开口且底端出料口处设有阀门iv。
7、优选的，所述晾置仓由透明材料制成且侧壁设有排气窗。
8、本专利技术还提供一种再生红砖骨料的固碳强化方法，通过如前述任一所述的装置进行制备，包括如下步骤：
9、步骤一，配置饱和石灰水；配置饱和石灰水并储存至石灰水储存箱内；
10、步骤二，将再生红砖骨料浸泡石灰水；将再生红砖骨料加入反应仓的中仓中，将饱和石灰水从石灰水储存箱内供入所述反应仓内，启动摇摆装置摇摆所述反应仓，以使石灰水充分浸泡再生红砖骨料；
11、步骤三，排出多余石灰水；将反应仓内的剩余的石灰水排出至石灰水回收箱中；
12、步骤四，固碳；通过摇摆装置调整反应仓的角度，使反应仓的右侧高度低于左侧高度，开启反应仓右端的阀门i使得被石灰水浸泡后的再生红砖骨料倾倒至碳化装置的输送装置i上，开启碳化仓上端的阀门ii，通过输送装置i将再生红砖骨料输送至碳化仓内，将碳化仓上端的阀门ii关闭，向碳化仓内通入一定量的二氧化碳气体，以使二氧化碳本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种再生红砖骨料的固碳强化装置，其特征在于：包括石灰水储存装置、反应装置(2)、碳化装置、晾置装置和电控装置，所述石灰水储存装置包括石灰水储存箱(11)，所述反应装置(2)包括底座(21)、摇摆装置(22)和反应仓，所述摇摆装置(22)设于所述底座(21)的上端，用于驱动所述反应仓左右摇摆；所述石灰水储存装置与所述反应仓相连通，用于向所述反应仓内供给石灰水以及将反应仓内反应后的石灰石回收；所述碳化装置包括输送装置I(31)和碳化仓(32)，所述输送装置I(31)设于所述反应仓的右端口的下方，用于将来自所述反应仓的再生红砖骨料输送至所述碳化仓(32)内，所述碳化仓(32)用于容置再生红砖骨料和二氧化碳气体以使再生红砖骨料与二氧化碳气体发生碳化反应；所述晾置装置用于将来自所述碳化仓(32)的再生红砖骨料进行晾置；所述电控装置分别与所述石灰水储存装置、摇摆装置(22)和所述输送装置I(31)之间电连接。
2.根据权利要求1所述的一种再生红砖骨料的固碳强化装置，其特征在于：所述反应仓包括左仓(24)、中仓(23)和右仓(25)，所述中仓(23)设置于所述摇摆装置(22)的
3.根据权利要求2所述的一种再生红砖骨料的固碳强化装置，其特征在于：所述石灰水储存装置包括石灰水储存箱(11)和石灰水回收箱(15)，所述石灰水储存箱(11)和所述石灰水回收箱(15)分别与所述左仓(24)相连通；所述石灰水储存箱(11)与所述左仓(24)的上端可拆卸式连接，所述石灰水储存箱(11)与所述左仓(24)之间的通路上设有泵(12)和开关阀I(13)，所述泵(12)与所述电控装置之间电连接，所述石灰水回收箱(15)与所述左仓(24)的底端可拆卸式连接，且所述石灰水回收箱(15)与所述左仓(24)之间设有开关阀II(14)。
4.根据权利要求1所述的一种再生红砖骨料的固碳强化装置，其特征在于：所述碳化仓(32)与二氧化碳储存装置(34)相连通，所述二氧化碳储存装置(34)与所述碳化仓(32)之间的通路上设有开关阀III(33)，所述碳化仓(32)的上端进料口处和底端的出料口处分别设有阀门II(35)和阀门III(36)，所述晾置装置设于所述阀门III(36)的下方。
5.根据权利要求1所述的一种再生红砖骨料的固碳强化装置，其特征在于：所述晾置装置包括输送装置II(41)和晾置仓(42)，所述输送装置II(41)设于所述碳化仓(32)的下方并与所述电控装置之间电连接，所述电控装置控制所述输送装置II(41)将来自所述碳化仓(32)的再生红砖骨料输送至所述晾置仓(42)内；所述晾置仓(42)的上端开口且底端出料口处设有阀门IV(44)。
6.根据权利要求5所述的一种再生红砖骨料的固碳强化装置，其特征在于：所述晾置仓(42)由透明材料制成且侧壁设有排气窗(43)。
7.一种再生红砖骨料的固碳强化方法，其特征在于：通过如权利要求1-6任一所述的装置进行制备，包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种再生红砖骨料的固碳强化方法，其特征在于：步骤二中，将再生红砖骨料从中仓(23)顶端的进料口处倒入至中仓(23)中，直至再生红砖骨料的高度为中仓(23)和右仓(25)的高度的2/3处；向左仓(24)内通入石灰水直至石灰水淹没再生红砖骨料；摇摆装置(22)驱动反应仓摇摆的时间为20min。
9.根据权利要求7所述的一种再生红砖骨料的固碳强化方法，其特征在于：步骤四中，通过输送装置I(31)将再生红砖骨料输送至碳化仓(32)内直至再生红砖骨料的高度为碳化仓(32)高度的2/3处停止输送；再生红砖骨料在碳化仓(32)内熏化处理的时间为24h。
10.根据权利要求7所述的一种再生红砖骨料的固碳强化方法，其特征在于：步骤五中，通过输送装置II(41)将再生红砖骨料输送至晾置仓(42)内直至再生红砖骨料的高度为晾置仓(42)的高度的2/3处停止输送；再生红砖骨料在晾置仓(42)内晾置的时间为24h。
...【技术特征摘要】
1.一种再生红砖骨料的固碳强化装置，其特征在于：包括石灰水储存装置、反应装置(2)、碳化装置、晾置装置和电控装置，所述石灰水储存装置包括石灰水储存箱(11)，所述反应装置(2)包括底座(21)、摇摆装置(22)和反应仓，所述摇摆装置(22)设于所述底座(21)的上端，用于驱动所述反应仓左右摇摆；所述石灰水储存装置与所述反应仓相连通，用于向所述反应仓内供给石灰水以及将反应仓内反应后的石灰石回收；所述碳化装置包括输送装置i(31)和碳化仓(32)，所述输送装置i(31)设于所述反应仓的右端口的下方，用于将来自所述反应仓的再生红砖骨料输送至所述碳化仓(32)内，所述碳化仓(32)用于容置再生红砖骨料和二氧化碳气体以使再生红砖骨料与二氧化碳气体发生碳化反应；所述晾置装置用于将来自所述碳化仓(32)的再生红砖骨料进行晾置；所述电控装置分别与所述石灰水储存装置、摇摆装置(22)和所述输送装置i(31)之间电连接。
2.根据权利要求1所述的一种再生红砖骨料的固碳强化装置，其特征在于：所述反应仓包括左仓(24)、中仓(23)和右仓(25)，所述中仓(23)设置于所述摇摆装置(22)的上端，所述左仓(24)和所述中仓(23)分别位于所述中仓(23)的左右两侧且分别与所述中仓(23)相连通，所述中仓(23)与所述左仓(24)之间设有滤网(26)，所述中仓(23)的顶端设有加料口，所述加料口处设有可开关的仓门，所述右仓(25)的右端出料口处设有阀门i(27)，所述输送装置i设于阀门i(27)的下方。
3.根据权利要求2所述的一种再生红砖骨料的固碳强化装置，其特征在于：所述石灰水储存装置包括石灰水储存箱(11)和石灰水回收箱(15)，所述石灰水储存箱(11)和所述石灰水回收箱(15)分别与所述左仓(24)相连通；所述石灰水储存箱(11)与所述左仓(24)的上端可拆卸式连接，所述石灰水储存箱(11)与所述左仓(24)之间的通路上设有泵(12)和开关阀i(13)，所述泵(12)与所述电控装置之间电连接，所述石灰水回收箱(15)与所述左仓(24)的底端可拆卸式连接，且所述石灰水回收箱(15)与所述左仓(24)之间设有开关阀ii(14)。
【专利技术属性】
技术研发人员：王淼，陈向杰，李岩凌，周红波，马占辉，蒋欣利，
申请(专利权)人：北京建工资源循环利用有限公司，
类型：发明
国别省市：
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