本發(fā)明屬于預制構(gòu)件生產(chǎn)，具體涉及大型預制構(gòu)件表面礦化硬化增強方法。

背景技術(shù)：

1、大型預制構(gòu)件多采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土本身是堿性的，可以使鋼筋表面形成鈍化層，從而避免鋼筋銹蝕。在生產(chǎn)過程中為了讓混凝土加速硬化、提高強度、固定二氧化碳，一般會采用礦化技術(shù)對混凝土進行一定程度的礦化。礦化過程會導致混凝土堿度降低，一定程度上提高了鋼筋銹蝕的風險。因此，需要在礦化過程中對混凝土構(gòu)件表面進行增強，并提高礦化層的致密度，從而減緩構(gòu)件服役過程中有害離子的侵入，保證鋼筋混凝土的耐久性。

2、目前在現(xiàn)有技術(shù)中，多數(shù)是在養(yǎng)護過程中向構(gòu)件所在空間內(nèi)充入二氧化碳讓混凝土表面與二氧化碳接觸發(fā)生礦化反應(yīng)，有些技術(shù)在模具表面打孔，再對透水模板布上噴灑的碳酸水或碳酸氫鈣溶液，將透水模板布覆蓋在模具表面，讓構(gòu)件表面與透水模板布上的液體反應(yīng)實現(xiàn)礦化，而外側(cè)則充入二氧化碳對透水模板布上的溶液進行二氧化碳補充。但是上述現(xiàn)有技術(shù)均是讓二氧化碳僅與構(gòu)件表面接觸，逐漸滲入構(gòu)件外側(cè)反應(yīng)形成礦化層。因此二氧化碳在混凝土中的擴散速度較慢，并且在靜態(tài)下，構(gòu)件表面會形成碳酸鹽膜層，進一步阻礙二氧化碳滲入，因此現(xiàn)有技術(shù)不僅礦化效率較低，也難以形成較厚的礦化層，一般為0.5-6mm，如果大型構(gòu)件對抗?jié)B性、抗凍性和抗蝕性有更高的要求，現(xiàn)有技術(shù)難以快速形成較厚的致密礦化層，而且固碳效率也很低。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供大型預制構(gòu)件表面礦化硬化增強方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)由于二氧化碳在混凝土中擴散較慢，難以達到較高的礦化效率，尤其是難以在混凝土表面快速形成具有一定深度的致密礦化層的技術(shù)問題。

2、所述的大型預制構(gòu)件表面礦化硬化增強方法，包括下列步驟。

3、步驟一、在大型預制構(gòu)件澆筑用的鋼制模板上加工若干微孔，所述微孔均勻排布在鋼制模板上，利用加工后的鋼制模板組模；另一邊設(shè)置高純度的壓縮二氧化碳氣體的存儲容器，設(shè)置管路系統(tǒng)將存儲容器的出口與若干氣體噴頭并聯(lián)，所述氣體噴頭一一對應(yīng)安裝到微孔中從而能對模板內(nèi)側(cè)噴氣。

4、步驟二、將鋼筋綁扎完成后固定于模具中，并且讓鋼筋與鋼制模板間的距離不小于所需的混凝土保護層厚度，而后將攪拌完成的混凝土澆筑到模具中，將澆筑后的混凝土連同模具一起設(shè)置在振動臺上由振動臺振實，振實過程中通過氣體噴頭經(jīng)所述微孔向混凝土表層內(nèi)部噴入高純度的二氧化碳氣體。

5、步驟三、振實后，將大型預制構(gòu)件進行標準養(yǎng)護或帶模蒸汽養(yǎng)護。

6、步驟四、養(yǎng)護結(jié)束后拆除大型預制構(gòu)件的模具，在大型預制構(gòu)件表面噴灑表面增強劑液體，然后將大型預制構(gòu)件轉(zhuǎn)入蒸壓釜進行蒸壓養(yǎng)護，釜內(nèi)通入礦化氣體進行礦化反應(yīng)。

7、步驟五、蒸壓完成后的大型預制構(gòu)件浸沒入飽和石灰水或清水中養(yǎng)護至一定齡期。

8、優(yōu)選的，步驟一中，微孔直徑為0.01～5mm，微孔間距為50～200mm，管路系統(tǒng)上設(shè)有氣體流量控制器控制各個氣體噴頭的流量，受控制后輸出的壓縮二氧化碳壓力為0～1mpa。

9、優(yōu)選的，步驟二中，鋼筋與模板的距離為10～100mm，而二氧化碳氣體的噴入深度為2～90mm。

10、優(yōu)選的，步驟二中，二氧化碳氣體的噴入深度通過氣體流量控制器控制，且采用間歇性噴入二氧化碳氣體的方式進行礦化。

11、優(yōu)選的，步驟四中，采用水泥廠排出的含二氧化碳的尾氣作為礦化氣體；并且該步驟在蒸壓釜中多次噴灑表面增強液，加強預制件表面礦化程度。

12、優(yōu)選的，所述表面增強劑中包括表面硬化劑、有機硅和礦化劑，表面增強劑的噴灑方式為：先噴灑一次有機硅，再分多次噴灑礦化劑，最后噴灑一次表面硬化劑，各成分的噴灑量按質(zhì)量分數(shù)算，表面硬化劑0.5～15份、有機硅0.05～10份、礦化劑99.45～75份。

13、優(yōu)選的，所述有機硅包括二甲基硅油、聚二甲基硅氧烷及聚醚-硅氧烷共聚物中的至少一種。

14、優(yōu)選的，所述表面硬化劑包括氟硅酸鎂、氟硅酸鋁、硅酸鋰中的至少一種。

15、優(yōu)選的，所述礦化劑包括飽和氫氧化鈣溶液、飽和氫氧化鎂溶液、鋼渣浸出液、氯化鎂溶液中的至少一種。

16、本發(fā)明具有以下優(yōu)點：1、本方案在振實過程中通過微孔向表層混凝土噴入純二氧化碳，表層混凝土與二氧化碳反應(yīng)后可以加速硬化、提高強度，從而達到加快脫模、提高脫模質(zhì)量、縮短生產(chǎn)周期的效果。本方案能通過間歇性噴入控制二氧化碳的單次充入量，充入的純二氧化碳反應(yīng)后被完全吸收，不會導致混凝土產(chǎn)生大量的氣孔。混凝土硬化之后再碳化，會導致混凝土微觀結(jié)構(gòu)中的固體礦物體積收縮，從而影響混凝土致密性和強度，而新拌混凝土碳化不會出現(xiàn)這種情況。

17、2、在混凝土振實過程中噴入二氧化碳，二氧化碳氣泡在劇烈振動過程中在一定范圍內(nèi)均勻分散，有利于提高表層混凝土的碳化均勻性，并提高碳化層形成效率。

18、3、本方案通過氣體流量控制器控制二氧化碳噴入混凝土表層的深度，二氧化碳僅與表層的新拌混凝土發(fā)生碳化反應(yīng)，不影響內(nèi)部鋼筋周圍的堿度。而且碳化后的表層混凝土更加致密，由穩(wěn)定、無反應(yīng)活性的碳酸鈣和二氧化硅組成，降低了硫酸根離子、氯離子等其他離子的侵蝕作用，從而提高了鋼筋混凝土耐久性。

19、4、蒸壓釜采用水泥窯尾氣，利用尾氣余熱，降低蒸養(yǎng)能耗。反復噴灑表面增強液，進一步吸收二氧化碳并生成礦物成分，從而填充表面的孔洞、裂縫，不斷增強試件表面的致密度，提高預制構(gòu)件的耐久性。

技術(shù)特征：

1.大型預制構(gòu)件表面礦化硬化增強方法，其特征在于：包括下列步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型預制構(gòu)件表面礦化硬化增強方法，其特征在于：步驟一中，微孔直徑為0.01～5mm，微孔間距為50～200mm，管路系統(tǒng)(2)上設(shè)有氣體流量控制器(3)控制各個氣體噴頭(12)的流量，受控制后輸出的壓縮二氧化碳壓力為0～1mpa。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型預制構(gòu)件表面礦化硬化增強方法，其特征在于：步驟二中，鋼筋與模板的距離為10～100mm，而二氧化碳氣體的噴入深度為2～90mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型預制構(gòu)件表面礦化硬化增強方法，其特征在于：步驟二中，二氧化碳氣體的噴入深度通過氣體流量控制器(3)控制，且采用間歇性噴入二氧化碳氣體的方式進行礦化。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型預制構(gòu)件表面礦化硬化增強方法，其特征在于：步驟四中，采用水泥廠排出的含二氧化碳的尾氣作為礦化氣體；并且該步驟在蒸壓釜中多次噴灑表面增強液，加強預制件表面礦化程度。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型預制構(gòu)件表面礦化硬化增強方法，其特征在于：所述表面增強劑中包括表面硬化劑、有機硅和礦化劑，表面增強劑的噴灑方式為：先噴灑一次有機硅，再分多次噴灑礦化劑，最后噴灑一次表面硬化劑，各成分的噴灑量按質(zhì)量分數(shù)算，表面硬化劑0.5～15份、有機硅0.05～10份、礦化劑99.45～75份。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的大型預制構(gòu)件表面礦化硬化增強方法，其特征在于：所述有機硅包括二甲基硅油、聚二甲基硅氧烷及聚醚-硅氧烷共聚物中的至少一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的大型預制構(gòu)件表面礦化硬化增強方法，其特征在于：所述表面硬化劑包括氟硅酸鎂、氟硅酸鋁、硅酸鋰中的至少一種。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的大型預制構(gòu)件表面礦化硬化增強方法，其特征在于：所述礦化劑包括飽和氫氧化鈣溶液、飽和氫氧化鎂溶液、鋼渣浸出液、氯化鎂溶液中的至少一種。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于預制構(gòu)件生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，公開了大型預制構(gòu)件表面礦化硬化增強方法，包括下列步驟：步驟一、在大型預制構(gòu)件澆筑用的鋼制模板上加工若干微孔，所述微孔均勻排布在鋼制模板上，利用加工后的鋼制模板組模；步驟二、將鋼筋綁扎完成后固定于模具中，將澆筑后的混凝土連同模具一起設(shè)置在振動臺上由振動臺振實，并向混凝土表層內(nèi)噴入二氧化碳氣體。步驟三、振實后，將大型預制構(gòu)件進行標準養(yǎng)護或帶模蒸汽養(yǎng)護。步驟四、在大型預制構(gòu)件表面噴灑表面增強劑液體，然后通過在蒸壓釜中進行礦化反應(yīng)。步驟五、蒸壓完成后的大型預制構(gòu)件浸沒入飽和石灰水中養(yǎng)護至一定齡期。本發(fā)明有利于提高表層混凝土的碳化均勻性，并提高碳化層形成效率。

技術(shù)研發(fā)人員：夏賢清,劉致遠,馬明,吳啟一,湯磊
受保護的技術(shù)使用者：三碳（安徽）科技研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6