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一种超高性能混凝土及生产设备

申请号 CN202310317457.4 申请日 2023-03-29 公开(公告)号 CN117820019A 公开(公告)日 2024-04-05
申请人 重庆工程学院; 发明人 黄漪萍; 丁振洲;
摘要 本 发明 涉及一种超高性能 混凝土 及生产设备,包括 水 泥、水、 骨料 、矿物掺合料、外加剂以及 纤维 ,所述骨料分为粗骨料以及细骨料,按 质量 份数由以下组分组成:其中 水泥 为30.5‑35份,水为10‑12份,粗骨料90‑100份,细骨料70‑80份,矿物掺合料5‑8份,外加剂0.8‑10份,纤维1.1‑1.5份,本发明通过改进超高性能混凝土的物料量以及制备步骤,能够大大减少超高性能混凝土的制备时间,提高生产效率。
权利要求

1.一种超高性能混凝土,包括泥、水、骨料、矿物掺合料、外加剂以及纤维,其特征在于:所述骨料分为粗骨料以及细骨料,按质量份数由以下组分组成:其中水泥为30.5‑35份,水为10‑12份,粗骨料90‑100份,细骨料70‑80份,矿物掺合料5‑8份,外加剂0.8‑10份,纤维
1.1‑1.5份;
还包括以下生产步骤:
S1:将粗骨料90‑100份、细骨料70‑80份以及矿物掺合料5‑8份放入搅拌设备内部搅拌混合,使搅拌设备持续搅拌2‑3min,得到粗骨料、细骨料以及矿物掺合料的混合物料;
S2:向在搅拌的搅拌设备内部缓慢加入水10‑12份,在缓慢加入水的过程中,向搅拌设备内部加入纤维1.1‑1.5份,再缓慢加入水泥30.5‑35份,缓慢加入水以及水泥的过程持续
2‑3min,得到水泥、水、粗骨料、细骨料、矿物掺合料以及纤维混合物料;
S3:在向搅拌设备加入水泥完毕后,此时步骤S2中搅拌设备还在持续加入剩余的水,这时向搅拌设备内部加入外加剂0.8‑10份,当步骤S2中的水添加完毕后,使搅拌设备再持续搅拌8‑16min获得超高性能混凝土。
2.根据权利要求1所述的一种超高性能混凝土的生产设备,其特征在于:所述搅拌设备包括搅拌箱,所述搅拌箱上端固定设有驱动电机,所述搅拌箱上侧设有进料筒,所述搅拌箱下侧设有出料管,所述出料管装配有电磁,所述进料筒下侧装配有装配,所述装配块与所述搅拌箱之间转动连接有传动环,所述搅拌箱内部设有搅拌机构,所述搅拌机构包括对称设于所述传动环两侧的搅拌组件,所述搅拌组件包括立杆以及刮条,所述立杆上下滑动装配于所述传动环侧边,所述传动环上端固定设有第一齿环,所述驱动电机输出端固定设有与所述第一齿环啮合的第一齿轮,所述刮条固定装配于所述立杆下端,所述立杆与所述搅拌箱内侧顶部之间设有调节组件,所述调节组件包括环形凸起以及支撑杆,所述环形凸起固定设于所述搅拌箱内侧顶部,所述环形凸起前后两侧均设有弧形凹槽,所述立杆顶部一侧与所述环形凸起下端相匹配,所述环形凸起与所述搅拌箱侧壁之间设有环形滑槽,所述支撑杆滑动设于所述环形滑槽内部,所述立杆上端开设有装配槽,所述支撑杆与所述装配槽上下滑动连接,所述支撑杆与所述立杆之间设有弹性复位件。
3.根据权利要求2所述的一种超高性能混凝土的生产设备,其特征在于:所述弹性复位件包括限位环以及拉簧,所述限位环固定设于所述装配槽内部,所述支撑杆中部与所述限位环内侧上下滑动匹配,所述拉簧固定设于所述限位环上端与所述支撑杆之间,所述拉簧套设于所述支撑杆中部。
4.根据权利要求2所述的一种超高性能混凝土的生产设备,其特征在于:所述环形滑槽内部滑动转动设有装配环,所述装配环内侧开设有环形限位槽,所述支撑杆上端滑动设于所述环形限位槽内部,所述搅拌箱上端前后两侧均固定装配有气缸,两个所述气缸的输出端均与所述装配环上端固定连接。
5.根据权利要求2所述的一种超高性能混凝土的生产设备,其特征在于:所述立杆下端开设有齿槽,所述齿槽内部侧边固定装配有齿条,所述立杆侧边转动设有螺旋叶,所述螺旋叶端部转动伸入所述装配槽固定设有第二齿轮,所述第二齿轮与所述齿条啮合。
6.根据权利要求2所述的一种超高性能混凝土的生产设备,其特征在于:所述装配块内部开设有储水槽,所述装配块上端装配有水管,所述装配块下端均匀设有若干与所述储水槽连通的伞形高压喷头。
7.根据权利要求6所述的一种超高性能混凝土的生产设备,其特征在于:所述装配块转动设于所述进料筒下侧,所述装配块与所述传动环转动连接,所述装配块侧边固定设有与所述第一齿轮啮合的第二齿环,所述装配块上端密封转动设有密封环板,所述水管连接于所述密封环板上端。
8.根据权利要求6所述的一种超高性能混凝土的生产设备,其特征在于:所述伞形高压喷头通过扭簧铰接设于所述装配块下侧,所述伞形高压喷头与所述装配块之间固定设有水囊,所述伞形高压喷头通过所述水囊与所述储水槽连通。

说明书全文

一种超高性能混凝土及生产设备

技术领域

[0001] 本发明属于混凝土生产技术领域,具体涉及一种超高性能混凝土及生产设备。

背景技术

[0002] 超高性能混凝土是指由泥、矿物掺合料、骨料纤维、化学外加剂和水等原材料制成的具有超高学性能、超高抗渗性能的高韧性水泥复合材料;现有的超高性能混凝土在制备过程中往往按循序依次加入各种物料进入搅拌设备中进行混合,其中需要先将水泥与骨料、矿物掺合料混合一段时间,再将水加入其中进行混合搅拌,这样降低了物料混合的效率,大大增加了混凝土的生产时间,降低了生产效率,为此提供一种超高性能混凝土及生产设备。

发明内容

[0003] 本发明的目的是:旨在提供一种超高性能混凝土及生产设备,用于解决背景技术中存在的问题。
[0004] 为实现上述技术目的,本发明采用的技术方案如下:
[0005] 一种超高性能混凝土,包括水泥、水、骨料、矿物掺合料、外加剂以及纤维,所述骨料分为粗骨料以及细骨料,按质量份数由以下组分组成:其中水泥为30.5‑35份,水为10‑12份,粗骨料90‑100份,细骨料70‑80份,矿物掺合料5‑8份,外加剂0.8‑10份,纤维1.1‑1.5份;
[0006] 还包括以下生产步骤:
[0007] S1:将粗骨料90‑100份、细骨料70‑80份以及矿物掺合料5‑8份放入搅拌设备内部搅拌混合,使搅拌设备持续搅拌2‑3min,得到粗骨料、细骨料以及矿物掺合料的混合物料;
[0008] S2:向在搅拌的搅拌设备内部缓慢加入水10‑12份,在缓慢加入水的过程中,向搅拌设备内部加入纤维1.1‑1.5份,再缓慢加入水泥30.5‑35份,缓慢加入水以及水泥的过程持续2‑3min,得到水泥、水、粗骨料、细骨料、矿物掺合料以及纤维混合物料;
[0009] S3:在向搅拌设备加入水泥完毕后,此时步骤S2中搅拌设备还在持续加入剩余的水,这时向搅拌设备内部加入外加剂0.8‑10份,当步骤S2中的水添加完毕后,使搅拌设备再持续搅拌8‑16min获得超高性能混凝土。
[0010] 所述搅拌设备包括搅拌箱,所述搅拌箱上端固定设有驱动电机,所述搅拌箱上侧设有进料筒,所述搅拌箱下侧设有出料管,所述出料管装配有电磁,所述进料筒下侧装配有装配,所述装配块与所述搅拌箱之间转动连接有传动环,所述搅拌箱内部设有搅拌机构,所述搅拌机构包括对称设于所述传动环两侧的搅拌组件,所述搅拌组件包括立杆以及刮条,所述立杆上下滑动装配于所述传动环侧边,所述传动环上端固定设有第一齿环,所述驱动电机输出端固定设有与所述第一齿环啮合的第一齿轮,所述刮条固定装配于所述立杆下端,所述立杆与所述搅拌箱内侧顶部之间设有调节组件,所述调节组件包括环形凸起以及支撑杆,所述环形凸起固定设于所述搅拌箱内侧顶部,所述环形凸起前后两侧均设有弧形凹槽,所述立杆顶部一侧与所述环形凸起下端相匹配,所述环形凸起与所述搅拌箱侧壁之间设有环形滑槽,所述支撑杆滑动设于所述环形滑槽内部,所述立杆上端开设有装配槽,所述支撑杆与所述装配槽上下滑动连接,所述支撑杆与所述立杆之间设有弹性复位件。
[0011] 优选地,所述弹性复位件包括限位环以及拉簧,所述限位环固定设于所述装配槽内部,所述支撑杆中部与所述限位环内侧上下滑动匹配,所述拉簧固定设于所述限位环上端与所述支撑杆之间,所述拉簧套设于所述支撑杆中部。
[0012] 优选地,所述环形滑槽内部滑动转动设有装配环,所述装配环内侧开设有环形限位槽,所述支撑杆上端滑动设于所述环形限位槽内部,所述搅拌箱上端前后两侧均固定装配有气缸,两个所述气缸的输出端均与所述装配环上端固定连接。
[0013] 优选地,所述立杆下端开设有齿槽,所述齿槽内部侧边固定装配有齿条,所述立杆侧边转动设有螺旋叶,所述螺旋叶端部转动伸入所述装配槽固定设有第二齿轮,所述第二齿轮与所述齿条啮合。
[0014] 优选地,所述装配块内部开设有储水槽,所述装配块上端装配有水管,所述装配块下端均匀设有若干与所述储水槽连通的伞形高压喷头。
[0015] 优选地,所述装配块转动设于所述进料筒下侧,所述装配块与所述传动环转动连接,所述装配块侧边固定设有与所述第一齿轮啮合的第二齿环,所述装配块上端密封转动设有密封环板,所述水管连接于所述密封环板上端。
[0016] 优选地,所述伞形高压喷头通过扭簧铰接设于所述装配块下侧,所述伞形高压喷头与所述装配块之间固定设有水囊,所述伞形高压喷头通过所述水囊与所述储水槽连通。
[0017] 本发明的益处:通过水与水泥的持续倒入,并且水通过伞形高压喷头形成水幕,能够使水与倒入的水泥充分混合,使水泥被水幕快速混合冲入搅拌箱内部,并且此时搅拌箱内部正在持续混合物料,被水幕混合的水泥能够快速进入骨料与矿物掺合料之间,大大减少混合时间,提高超高性能混凝土的生产效率;其中减少骨料、矿物掺合料与水泥的干混合步骤,避免了混合过程中的粉尘四散现象,保护工作环境,保证操作人员的身体健康。附图说明
[0018] 本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明。
[0019] 图1为本发明一种超高性能混凝土的生产设备的结构示意图;
[0020] 图2为本发明中搅拌设备的剖面结构示意图一;
[0021] 图3为图2中A处的放大示意图;
[0022] 图4为图2中B处的放大示意图;
[0023] 图5为本发明中搅拌设备的剖面结构示意图二;
[0024] 图6为图5中C处的放大示意图;
[0025] 图7为图5中D处的放大示意图;
[0026] 图8为本发明中搅拌设备的剖面结构示意图三;
[0027] 主要元件符号说明如下:
[0028] 搅拌箱1、驱动电机11、第一齿轮111、进料筒12、出料管13、装配块14、传动环15、第一齿环151、立杆16、刮条161、环形凸起17、支撑杆171、弧形凹槽172、环形滑槽173、装配槽174、限位环21、拉簧22、装配环23、环形限位槽231、气缸24、齿槽25、齿条251、螺旋叶26、第二齿轮261、储水槽31、水管32、伞形高压喷头33、第二齿环34、密封环板35、水囊36。

具体实施方式

[0029] 为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明,下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。
[0030] 实施例:
[0031] 一种超高性能混凝土,包括水泥、水、骨料、矿物掺合料、外加剂以及纤维,骨料分为粗骨料以及细骨料,按质量份数由以下组分组成:其中水泥为30.5‑35份,水为10‑12份,粗骨料90‑100份,细骨料70‑80份,矿物掺合料5‑8份,外加剂0.8‑10份,纤维1.1‑1.5份;
[0032] 还包括以下生产步骤:
[0033] S1:将粗骨料90‑100份、细骨料70‑80份以及矿物掺合料5‑8份放入搅拌设备内部搅拌混合,使搅拌设备持续搅拌2‑3min,得到粗骨料、细骨料以及矿物掺合料的混合物料;
[0034] S2:向在搅拌的搅拌设备内部缓慢加入水10‑12份,在缓慢加入水的过程中,向搅拌设备内部加入纤维1.1‑1.5份,再缓慢加入水泥30.5‑35份,缓慢加入水以及水泥的过程持续2‑3min,得到水泥、水、粗骨料、细骨料、矿物掺合料以及纤维混合物料;
[0035] S3:在向搅拌设备加入水泥完毕后,此时步骤S2中搅拌设备还在持续加入剩余的水,这时向搅拌设备内部加入外加剂0.8‑10份,当步骤S2中的水添加完毕后,使搅拌设备再持续搅拌8‑16min获得超高性能混凝土;
[0036] 如图1、2以及4所示,搅拌设备包括搅拌箱1,搅拌箱1上端固定设有驱动电机11,搅拌箱1上侧设有进料筒12,搅拌箱1下侧设有出料管13,出料管13装配有电磁阀,通过电磁阀控制出料管13的通断,进料筒12下侧装配有装配块14,装配块14与搅拌箱1之间转动连接有传动环15,搅拌箱1内部设有搅拌机构,搅拌机构包括对称设于传动环15两侧的搅拌组件,搅拌组件包括立杆16以及刮条161,立杆16上下滑动装配于传动环15侧边,传动环15上端固定设有第一齿环151,驱动电机11输出端固定设有与第一齿环151啮合的第一齿轮111,刮条161固定装配于立杆16下端,立杆16与搅拌箱1内侧顶部之间设有调节组件,其中通过驱动电机11启动能够传动电动传动环15、立杆16以及刮条161在搅拌箱1内部转动搅拌;
[0037] 如图2、3以及8所示,调节组件包括环形凸起17以及支撑杆171,环形凸起17固定设于搅拌箱1内侧顶部,环形凸起17前后两侧均设有弧形凹槽172,环形凸起17与其上设置的弧形凹槽172能够为立杆16顶部提供弧形行程,立杆16顶部一侧与环形凸起17下端相匹配,环形凸起17与搅拌箱1侧壁之间设有环形滑槽173,支撑杆171滑动设于环形滑槽173内部,立杆16上端开设有装配槽174,支撑杆171与装配槽174上下滑动连接,支撑杆171与立杆16之间设有弹性复位件,环形滑槽173内部滑动转动设有装配环23,装配环23内侧开设有环形限位槽231,支撑杆171上端滑动设于环形限位槽231内部,搅拌箱1上端前后两侧均固定装配有气缸24,两个气缸24的输出端均与装配环23上端固定连接,两个气缸24向下推动装配环23能够向下推动支撑杆171,支撑杆171推动立杆16下移贴紧搅拌箱1内侧底部;
[0038] 如图5‑6所示,弹性复位件包括限位环21以及拉簧22,限位环21固定设于装配槽174内部,支撑杆171中部与限位环21内侧上下滑动匹配,拉簧22固定设于限位环21上端与支撑杆171之间,拉簧22套设于支撑杆171中部,当立杆16沿着环形凸起17路径转动移动时,通过拉簧22的拉力向弧形凹槽172内部移动,以此实现立杆16在转动过程中上下移动;
[0039] 如图5以及7所示,立杆16下端开设有齿槽25,齿槽25内部侧边固定装配有齿条251,立杆16侧边转动设有螺旋叶26,螺旋叶26端部转动伸入装配槽174固定设有第二齿轮
261,第二齿轮261与齿条251啮合,立杆16在上下移动过程中,第二齿轮261能够通过齿条
251上下移动传动带动转动,以此实现螺旋叶26在搅拌过程中交替正反转;
[0040] 如图2以及4所示,装配块14内部开设有储水槽31,装配块14上端装配有水管32,装配块14下端均匀设有若干与储水槽31连通的伞形高压喷头33,装配块14转动设于进料筒12下侧,装配块14与传动环15转动连接,装配块14侧边固定设有与第一齿轮111啮合的第二齿环34,装配块14上端密封转动设有密封环板35,水管32连接于密封环板35上端,其中伞形高压喷头33能够喷出伞状的水,驱动电机11启动能够传动带动装配块14转动,带动若干伞形高压喷头33在喷水的过程中转动;
[0041] 在操作人员制备超高性能混凝土,且在执行步骤S2时,将水泥通过进料筒12缓慢放入搅拌箱1内部,过程中驱动电机11启动控制搅拌箱1内部持续搅拌,并且过程中通过外接的水源向储水槽31内部持续供水,其中可设置液体流量计对水的用量进行监测,这样储水槽31内部的水会通过伞形高压喷头33持续出水,进入搅拌箱1内部的水泥会在加入过程中与伞形高压喷头33喷出的水混合,能够大大提高混合的效率,并且这样倒入搅拌箱1内部的水泥不会扬尘,伞形高压喷头33喷出的水幕会形成保护墙,防止水泥扬尘,加入水泥搅拌的过程中还能够避免水泥依附在搅拌箱1上侧,其均会被伞形高压喷头33喷出的水冲下;当水泥、外加剂与水添加完成后,驱动电机11提高转速对搅拌箱1内部进行搅拌混匀,过程中驱动电机11带动传动环15、立杆16以及刮条161转动搅拌,立杆16通过拉簧22的复位弹性沿着环形凸起17下端的路径移动,这样能够使立杆16与刮条161在搅拌箱1内部转动的过程中上下移动,并且通过第二齿轮261与齿条251的啮合传动,螺旋叶26能够在立杆16上下移动的过程中反复正反转,螺旋叶26能够在搅拌过程中将混合物料向内向外反复推动,能够提高搅拌箱1内部内侧与外侧物料的混合效果,并且其中刮条161倾斜设置,能够在转动过程中将底部的物料抬起,这样能够使搅拌箱1内部的物料充分混合,物料混合完成后再通过出料管13将混合物料放出;
[0042] 当混合物料放出后,启动气缸24向下推动装配环23,以此使刮条161的底部与搅拌箱1底部贴合,使立杆16远离环形凸起17,此时向装配块14内部持续供水并且启动驱动电机11,能够使立杆16与刮条161转动,依次对搅拌箱1内部进行刮除清洗,减少人工清洗麻烦的问题,减少操作人员的工作量,提高搅拌箱1清理效率。
[0043] 如图4所示,本实施例中的优选,伞形高压喷头33通过扭簧铰接设于装配块14下侧,伞形高压喷头33与装配块14之间固定设有水囊36,伞形高压喷头33通过水囊36与储水槽31连通;
[0044] 其中水囊36远离搅拌箱1中心一侧的容积大于靠近搅拌箱1中心一侧的容积,扭簧在初始状态下能够使伞形高压喷头33的下端保持水平,通过调节对储水槽31供水的水压,能够调节伞形高压喷头33的度,当提高供水水压时,水囊36膨胀克服扭簧的扭力向靠近搅拌箱1中心的方向转动伞形高压喷头33,在水泥添加完成后或者在清理搅拌箱1时,能够通过调节对储水槽31供水的水压调节伞形高压喷头33的角度,以此对搅拌箱1侧壁喷水,能够将侧壁上的物料冲下,增加物料混合效果,并且在清理过程中,能够加快清理速度,提高清理效率。
[0045] 上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。