CN109012867A - 一种锥盘式废弃混凝土再生粗骨料砂浆剥离装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锥盘式废弃混凝土再生粗骨料砂浆剥离装置，包括底座、集料仓和锥盘式磨盘。锥盘式磨盘由上磨盘和下磨盘组成，下磨盘的研磨面为凸锥式，上磨盘的研磨面为凹锥式，上下磨盘的研磨面贴合。底座上设有若干倒钩形支架，上磨盘盘面上对应设置限位孔，各倒钩形支架的倒钩穿入相应的限位孔中，制约上磨盘只能上下滑动。在上磨盘与各倒钩形支架间设有液压传力装置，通过液压传力装置的伸缩调节控制上磨盘的升降。上磨盘中心开有进料口，进料口穿出集料仓顶部，集料仓下部设置出料口。本发明装置结构简单，骨料砂浆剥离效果好，能保持粗骨料原有粒径，使其性能接近于天然骨料，从而提高新拌废弃混凝土的工作性、强度、耐久性。

Description

一种锥盘式废弃混凝土再生粗骨料砂浆剥离装置

技术领域

本发明涉及一种混凝土骨料再生装置，具体说是一种一种锥盘式废弃混凝土再生粗骨料砂浆剥离装置。

背景技术

在经济社会高速发展的今天，我国进行大量的新农村建设和城乡改造工程，每年要拆除的建筑物不能胜数，而拆除建筑物必然要产生大量无法降解的废弃混凝土。废弃混凝土中含有大量的砂石骨料，如果利用高效的制备技术得到高品质的废弃混凝土再生粗骨料，并将其应用到我国的城乡建筑中，不仅能节约自然资源，而且具有很好的环境效益和经济效益。

废弃混凝土再生粗骨料的表面上粘附有一定含量的旧砂浆，由于砂浆的表观密度小于天然骨料，故废弃混凝土再生粗骨料的表观密度小于天然骨料，且表观密度随着粘附砂浆含量的增大而降低。天然骨料由于其内部开口孔隙少，其吸水率和吸水速率都很小。而再生粗骨料由于表面附着的旧砂浆具有高吸水特征，且再生粗骨料表面较为粗糙，使得废弃混凝土再生粗骨料具有较高的吸水率和较快的吸水速率。废弃混凝土再生粗骨料表观密度低、吸水率高、孔隙率高、坚固性较差、压碎值较高等基本性质使得新拌废弃混凝土存在工作性较差、强度较低、干缩大、耐久性较差等问题。因而废弃混凝土再生粗骨料的利用受到限制，通常仅用于人行道、道路垫层、底基层或基层等强度要求不高的场合。要使得废弃混凝土再生骨料的应用范围扩大，剥离废弃混凝土再生粗骨料表面粘附的砂浆，最大限度地保持再生粗骨料的原有粒径，使其性能与天然骨料接近就显得尤为重要。

由于废弃混凝土中,包裹石子的硬化水泥砂浆的强度和硬度以及砂浆与石子的结合力与石子相比都小很多,要将其剥离,如果采用破碎的方法只会将石子一起进一步破碎,从而达不到分离的目的。

当前对废弃混凝土再生粗骨料表面粘附的砂浆主要有两种处理方式，即物理去除法和化学强化法。物理去除法中最具代表的是日本废弃混凝土再生粗骨料强化工艺。该工艺突出特点是有一填充型加热装置，经一级破碎、一级筛分、加温、二级破碎、二级筛分后可获得高品质再生骨料。加温到300℃左右后，废弃混凝土再生粗骨料表面所附着的砂浆在二级转筒式或球磨式碾压中都会脱落，相当于提高了砂浆剥离后再生粗骨料的强度。但加温、二级碾磨、二级筛分都会消耗大量的机械能和热能，使生产成本大大提高，就生产成本而言还不如使用天然骨料。

化学强化法主要是使用聚合物（PVA）及有机硅防水剂处理再生粗骨料表面。虽然化学处理法可以有效降低再生粗骨料的吸水率，但是没有根本性去除再生粗骨料表面的硬化砂浆。而且由于在再生粗骨料表面用防水剂或者溶液强化处理后，再生粗骨料表面同水泥界面结合能力有较大程度的降低，水泥不能完全包裹住再生粗骨料，这使得用防水剂处理的再生粗骨料拌制的混凝土的强度出现很大程度的降低。而且化学处理方法成本较高，不适用于工业化生产，因而也不适宜采用。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种锥盘式废弃混凝土再生粗骨料砂浆剥离装置。本装置采用锥盘式磨盘磨削的方法实现废弃混凝土再生粗骨料砂浆剥离。

锥盘式废弃混凝土再生粗骨料砂浆剥离装置，包括底座、集料仓和锥盘式磨盘，所述集料仓设置在所述底座上，锥盘式磨盘置于集料仓内。其特征是：所述锥盘式磨盘由上磨盘和下磨盘组成，下磨盘的研磨面为凸锥式，上磨盘的研磨面为凹锥式，上下磨盘的研磨面贴合。下磨盘通过滚动机构置于底座上，底座下设有电机，电机轴与下磨盘轴连接，电机驱动下磨盘绕下磨盘轴转动。底座上设有若干倒钩形支架，上磨盘盘面上对应设置与倒钩形支架数量相同的限位孔，各倒钩形支架的倒钩穿入相应的限位孔中，制约上磨盘只能上下滑动。在上磨盘与各倒钩形支架间设有液压传力装置，通过液压传力装置的伸缩调节可控制上磨盘的升降，从而实现根据骨料粒径的不同调节上下磨盘的间距和研磨力度。上磨盘中心开有进料口，进料口穿出集料仓顶部。集料仓下部设置出料口。

本发明技术方案，为了方便卸料和避免将物料磨碎，将上下两个磨盘的研磨面均设计成倾斜面即锥形磨盘。这种卸料的方式提高了卸料速度，又解决了卸料过程中骨料易卡死的问题。砂浆剥离时间由磨盘倾斜段的长度和下部磨盘的转速决定。

所述液压传力装置由油泵和液压杆组成，液压杆的端部设有弹簧，弹簧挂接上磨盘。通过调节液压传力装置的油压可控制上磨盘的升降，从而实现根据骨料粒径的不同调节上下磨盘的间距和研磨力度。由于在压力杆端部设弹簧，在剥离再生粗骨料表面砂浆的过程中，上下磨盘间距仍可进一步弹性微调，不仅解决了传统转筒式和球磨式碾压过程中物料易卡死、易挤碎的问题，而且这种弹性微调，避免了骨料与上下磨盘的刚性接触，最大限度地保持再生粗骨料的原有粒径，使其性能接近于天然骨料。

所述集料仓为圆筒状，带有顶盖和环形底，环形底套装内环，形成集料环形槽。集料仓将上下磨盘包裹形成封闭，砂浆剥离后的再生粗骨料可暂时存储于集料仓中。集料仓在筒体高度最低的位置设置出料口，集料仓下部出料口连接物料收集装置，砂浆剥离后的物料会沿着集料仓底部倾斜面进入物料收集装置。

上磨盘的研磨面进料口周围设有风车形状的凹槽，凹槽四周均匀刻有若干径向刻痕，避免物料在进料口处堆积，物料能够很好的分散于整个圆盘。下磨盘的研磨面上均匀刻有若干径向刻痕，以增加摩擦力。随着下部磨盘的旋转，通过上下磨盘间的摩擦和冲击剥除再生粗骨料表面附着的硬化砂浆层。

所述滚动机构为支撑滚轮，支撑滚轮下端与底座固连，支撑滚轮上端设滚珠，下磨盘置于支撑滚轮上。

本发明锥盘式废弃混凝土再生粗骨料砂浆剥离装置工作过程：

1）确定性能参数：由颚式破碎机破碎后废弃混凝土再生粗骨料的最大粒径、原始混凝土强度决定废弃混凝土再生粗骨料的最佳砂浆剥离时间T，根据磨盘倾斜段的长度L，确定下部磨盘的转速S；

2）调节磨盘间距：根据废弃混凝土再生粗骨料的最大粒径调节上下磨盘间距，要求间距略大于最大粒径；

3）进料：通过进料口按生产要求加入体积V的废弃混凝土再生粗骨料；

4）砂浆剥离：启动废弃混凝土再生粗骨料砂浆剥离装置处理废弃混凝土骨料，剥离时间为T，剥离后废弃混凝土骨料进入集料仓；

5）进料：每隔时间T，通过进料口加入体积V的废弃混凝土再生粗骨料，循环往复生产。

本发明装置通过一对磨盘，对废弃混凝土再生粗骨料施加摩擦力和冲击力，能够充分去除废弃混凝土再生粗骨料表面所附着的硬化砂浆，提高其表观密度，降低其吸水率和孔隙率。该装置还能有效削弱再生粗骨料的突出棱角，减少再生粗骨料的针片状颗粒含量和含泥量，最大限度地保持再生粗骨料的原有粒径，使其性能接近于天然骨料，从而提高新拌废弃混凝土的工作性、强度、耐久性。这种装置易损件较少，动力消耗低，设备体积小，操作简便，安装和维修方便，是一种比较经济实用的加工处理设备。

（1）充分剥离再生粗骨料表面附着的砂浆

该装置将研磨体设计成上下两个锥型磨盘，下磨盘的研磨面为凸锥式，上磨盘的研磨面为凹锥式，上下磨盘研磨面贴合。通过液压传力装置控制上下磨盘间的研磨力度加上下部磨盘的旋转对物料施加摩擦力和冲击力，从而剥离废弃混凝土再生粗骨料表面上附着的旧砂浆，提高废弃混凝土再生粗骨料的表观密度，降低其吸水率、孔隙率和压碎指标。使其性能接近于天然骨料，从而提高新拌废弃混凝土的工作性、强度、耐久性。

（2）避免物料卡死现象

物料在下磨盘的旋转过程中自动穿过磨盘倾斜的研磨面，进入集料仓。同时在压力杆底部设有弹簧，在砂浆剥离过程中，上下磨盘的距离仍可自动微调，避免个别大粒径物料卡死现象，这两种设计结合起来，使卸料更为快速高效。

（3）保持废弃混凝土再生粗骨料原有粒径

上部磨盘由压力杆悬挂于三根立柱上，可随骨料最大粒径调节两个磨盘之间间距，同时压力杆底部又设有弹簧，这就使得在剥离再生粗骨料表面的砂浆和改善针片状颗粒粒形的同时不会使物料颗粒损伤破碎。最大限度地保持了废弃混凝土再生粗骨料的原有粒径，不至于使再生粗骨料的粒径越来越小。

（4）改善粒形，消除棱角

在废弃混凝土再生粗骨料相互间的冲击摩擦作用下，针片状颗粒被折断成小的规则粒形，从而减少再生粗骨料的针片状颗粒含量和含泥量。再生粗骨料的尖锐棱角被磨损后，再生粗骨料变得粒形饱满、光滑圆润。

（5）可控制砂浆剥离时间

随着磨盘对物料不断的磨削,包裹在石子外部的硬化水泥砂浆逐步脱落,但随磨削时间的增加,石子的粒度逐渐变小,此时的分离效果己下降。因此,其分离效果有一最佳时间,该时间对分离的石子的数量、外观及强度等最佳。由颚式破碎机破碎后废弃混凝土再生粗骨料的最大粒径、原始混凝土强度决定废弃混凝土再生粗骨料的最佳砂浆剥离时间T。可通过调节下部磨盘的转速控制砂浆剥离时间，从而达到最佳剥离效果。

（6）耗能低且利于工业化生产

现有的加热研磨法和化学强化法对废弃混凝土再生粗骨料的强化起到了一定的效果，但这些方法耗能较大，增加了废弃混凝土的生产成本。本发明的废弃混凝土再生粗骨料砂浆剥离装置，不仅能够有效剥离再生再生粗骨料表面附着的砂浆，而且生产简单方便，耗能低，有利于工业化生产和推广应用。

附图说明

图1是本发明锥盘式废弃混凝土再生粗骨料砂浆剥离装置的结构示意图。

图2是图1俯视图。

图3是上部磨盘研磨面示意图。

图4是集料仓结构立体示意图。

图5是集料仓正视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明锥盘式废弃混凝土再生粗骨料砂浆剥离装置，包括底座1、集料仓2和锥盘式磨盘。所述底座1上设置三个支撑杆11，集料仓2由三根支撑杆11支撑在底座1上方，锥盘式磨盘置于集料仓内。

所述锥盘式磨盘由上磨盘3和下磨盘4组成。下磨盘4的研磨面为凸锥式，上磨盘3的研磨面为凹锥式，上下磨盘的研磨面贴合。如图3所示，上磨盘3的研磨面进料口周围设有风车形状的凹槽31，凹槽四周均匀刻有若干径向刻痕32。下磨盘4的研磨面上均匀刻有若干径向刻痕，以增加摩擦力。

下磨盘3通过滚动机构置于底座1上，底座下设有电机5，电机轴与下磨盘轴6连接，电机驱动下磨盘绕下磨盘轴转动。所述滚动机构为支撑滚轮7，支撑滚轮下端与底座1固连，支撑滚轮上端设滚珠71，下磨盘3由支撑滚轮的滚珠支撑。

底座1上设置了三个倒钩形支架8，三个支架周向均匀设置（参见图2），上磨盘3盘面上对应设置三个的限位孔33，各倒钩形支架的倒钩穿入相应的限位孔33中，制约上磨盘3只能上下滑动。在上磨盘3与各倒钩形支架8间设有液压传力装置。所述液压传力装置由油泵91和液压杆92组成，液压杆的端部设有弹簧93，弹簧93挂接上磨盘3。

上磨盘3中心开有进料口34，进料口34与集料仓2顶部的进料漏斗23衔接。集料仓2下部设置出料口21。

如图4、图5所示，所述集料仓2为圆筒状，带有顶盖22和环形底24，顶盖22上相应地设有倒钩形支架8的穿孔29，液压杆92的穿孔28。顶盖22的圆心处设有进料漏斗孔。环形底套装内环25，形成集料环形槽26。集料仓将上下磨盘包裹形成封闭。出料口21设置在集料仓2在筒体高度最低的位置，集料仓2的出料口21连接物料收集装置，砂浆剥离后的物料会沿着集料仓底部倾斜面进入物料收集装置。

Claims (5)

1.一种锥盘式废弃混凝土再生粗骨料砂浆剥离装置，包括底座、集料仓和锥盘式磨盘，所述集料仓设置在所述底座上，锥盘式磨盘置于集料仓内；其特征是：所述锥盘式磨盘由上磨盘和下磨盘组成，下磨盘的研磨面为凸锥式，上磨盘的研磨面为凹锥式，上下磨盘的研磨面贴合；下磨盘通过滚动机构置于底座上，底座下设有电机，电机轴与下磨盘轴连接，电机驱动下磨盘绕下磨盘轴转动；底座上设有若干倒钩形支架，上磨盘盘面上对应设置与倒钩形支架数量相同的限位孔，各倒钩形支架的倒钩穿入相应的限位孔中，制约上磨盘只能上下滑动；在上磨盘与各倒钩形支架间设有液压传力装置，通过液压传力装置的伸缩调节控制上磨盘的升降；上磨盘中心开有进料口，进料口穿出集料仓顶部，集料仓下部设置出料口。

2.根据权利要求1所述的锥盘式废弃混凝土再生粗骨料砂浆剥离装置，其特征是：所述液压传力装置由油泵和液压杆组成，液压杆的端部设有弹簧，弹簧挂接上磨盘。

3.根据权利要求1所述的锥盘式废弃混凝土再生粗骨料砂浆剥离装置，其特征是：所述集料仓为圆筒状，带有顶盖和环形底，环形底套装内环，形成集料环形槽。

4.根据权利要求1所述的锥盘式废弃混凝土再生粗骨料砂浆剥离装置，其特征是：所述上磨盘的研磨面进料口周围设有风车形状的凹槽，凹槽四周均匀刻有若干径向刻痕；所述下磨盘的研磨面上均匀刻有若干径向刻痕。

5.根据权利要求1所述的锥盘式废弃混凝土再生粗骨料砂浆剥离装置，其特征是：所述滚动机构为支撑滚轮，支撑滚轮下端与底座固连，支撑滚轮上端设滚珠，下磨盘置于支撑滚轮上。