CN116589256A - 饰面超高性能混凝土喷料及其加工设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了饰面超高性能混凝土喷料及其加工设备，属于混凝土加工技术领域，包括按百分比质量下的如下组分：水23.6％‑38.2％、白色硅酸盐水泥22.8％‑45.2％、细骨料22.5％‑33.4％、生石灰7.4％‑15.8％、金属掺合料(铅锌尾矿石)5％‑14.6％、滑石粉0.5％‑1.2％、促凝剂0.08％‑0.6％、减水剂0.02％‑0.3％、消泡剂0.04％‑0.3％和防冻剂0％‑0.4％。本发明通过在混凝土喷料中加入生石灰原料来提高混凝土喷料凝固时的温度，在不影响喷料流动性的前提下，使得喷料在喷出后能实现快速凝结，在混合后的混凝土中添加滑石粉，能显著的提高混凝土喷料表面的白净度，并且滑石粉作为强化改质填充剂，能降低在混凝土凝固过程中的变形量，显著的提高混凝土配料的均匀性。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土加工技术领域，尤其涉及饰面超高性能混凝土喷料及其加工设备。
背景技术
喷射混凝土是借助喷浆机将搅拌均匀的混凝土拌合物直接喷射至工作面的混凝土，也是隧道施工过程开挖初期支护的关键部分，其技术水平直接影响着隧道支护质量及施工的安全，混凝土喷射主要分为干喷、***以及湿喷等；
在湿喷过程中，通常是采用将预制好的混凝土直接送入到喷浆机中，用于湿喷的混凝土需要保证一定的流动性，使其能均匀的喷涂在施工面上，而流动性的增加会造成混凝土的凝固时间变长，当将混凝土进行均匀喷涂后无需保证流动性即能实现混凝土的均匀喷涂，并且施工面上的混凝土在气温低进行凝固时，耗时较长，也会造成喷涂后的混凝土在重力流动性的作用下流动，故而常在其中加入过多的抗凝剂，但抗凝剂的增加又会影响到混凝土的强度，为此现提出一种饰面超高性能混凝土喷料及其加工设备。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中施工面上的混凝土在气温低进行凝固时，耗时较长，也会造成喷涂后的混凝土在重力流动性的作用下流动，故而常在其中加入过多的抗凝剂，但抗凝剂的增加又会影响到混凝土的强度的问题，而提出的饰面超高性能混凝土喷料及其加工设备。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
饰面超高性能混凝土喷料，包括按百分比质量下的如下组分：水23.6％-38.2％、白色硅酸盐水泥22.8％-45.2％、细骨料22.5％-33.4％、生石灰7.4％-15.8％、金属掺合料(铅锌尾矿石)5％-14.6％、滑石粉0.5％-1.2％、促凝剂0.08％-0.6％、减水剂0.02％-0.3％、消泡剂0.04％-0.3％和防冻剂0％-0.4％。
优选地，所述骨料为粒径在4.25mm以下的天然砂、人工砂和机制砂中的一种或多种。
优选地，所述白色硅酸盐水泥为325强度的白色硅酸盐水泥。
优选地，所述生石灰选择氧化钙的百分比含量需大于97.5％的生石灰。
饰面超高性能混凝土喷料的加工设备，包括设置在加工车上的混拌罐，所述混拌罐上设置有高压气泵和伺服电机，所述伺服电机输出端通过传动件连接有爬升输送管，所述爬升输送管外侧壁通过支架件连接有多个竖直搅拌板，所述竖直搅拌板上均设置有多个水平搅拌件，所述爬升输送管通过转动件连接有内转轴，所述内转轴外侧壁设置有螺旋输送页，所述内转轴底部连接有气动输送腔，位于气动输送腔两侧的所述混拌罐内开设有输送气道，位于一侧的所述输送气道连接有输送法兰，另一侧的所述输送气道与高压气泵连接，所述输送气道底部设置有添加剂喷撒组件，所述混拌罐顶部设置有入料室，所述入料室包括外入料室和内掺料室。
优选地，所述传动件包括固定连接在伺服电机输出端端部的驱动锥齿轮，所述爬升输送管顶部通过多个支柱连接有传动环，所述传动环外侧壁固定连接有与驱动锥齿轮啮合连接的传动锥齿环；
所述内掺料室由固定连接在外入料室底部的固定内室和与固定内室转动连接的转动内室组成；
所述转动件包括通过转动轴与固定内室外侧壁转动连接的传动齿轮，所述转动内室外侧壁固定连接有与传动齿轮啮合连接的外齿环，所述传动环内侧壁设置有与传动齿轮啮合连接的内环齿槽，所述转动内室与内转轴顶部固定连接，所述内转轴内部开设有贯穿至气动输送腔内的竖直输气通道。
优选地，所述水平搅拌件包括转动设置在竖直搅拌板上的水平搅拌轴，所述水平搅拌轴外侧壁上固定连接有搅拌叶，所述水平搅拌轴另一端固定连接有自驱动锥齿轮，所述混拌罐内侧壁固定连接有与多个自驱动锥齿轮啮合连接的驱动锥齿环。
优选地，所述入料室底部开设有多个扇形入料口，所述入料室内滑动设置有控制轴，所述控制轴贯穿入料室向下延伸，并固定连接有关闭门，所述关闭门上开设有多个与扇形入料口相适配的配合口。
优选地，所述固定内室与转动内室之间设置有两个隔离扇形盘，位于上方的所述隔离扇形盘与固定内室内侧壁固定连接，位于下方的所述隔离扇形盘与转动内室内侧壁固定连接，所述内室侧壁设置有倾斜向外延伸的入料管。
优选地，所述添加剂喷撒组件包括投料件和开设有在输送气道与气动输送腔之间的添加风道，所述混拌罐底部开设有贯穿至添加风道内的螺纹安装口，所述投料件与螺纹安装口螺纹连接；
所述投料件有投料柱组成，所述投料柱内开设有与添加风道相适配的投放风口，所述投放风口内底部开设有输送腔口，所述投料柱通过螺纹连接的挤压螺柱连接的输送盘。。
相比现有技术，本发明的有益效果为：
1、本发明针对混凝土喷料进行加工，通过在混凝土喷料中加入生石灰原料来提高混凝土喷料凝固时的温度，在不影响喷料流动性的前提下，使得喷料在喷出后能实现快速凝结。
2、本发明中在混合后的混凝土中添加滑石粉，能显著的提高混凝土喷料表面的白净度，并且滑石粉作为强化改质填充剂，能降低在混凝土凝固过程中的变形量，显著的提高混凝土配料的均匀性，并且也能提高混凝土喷料的抗压抗裂强度，滑石粉的设置，能保证在生石灰加热到混凝土内产生热量快速凝固过程中，提高凝固过程中的强度，起到补强的效果。
3、本发明设计的加工设备，能通过竖直搅拌板和水平搅拌件实现快速有效搅拌，利用螺旋输送叶将底部的混凝土向上不断的翻转，并利用对高压气泵的气体引导实现对翻转中的混凝土进行吹动混合，确保混合均匀，在混合均匀后利用螺旋输送叶从竖直输气通道将混凝土向下输送，将高压气体通过输送气道输送，在气道输送腔内实现混合后，实现将与气体混合后的混凝土喷料均匀喷出，确保混凝土喷料的均匀性。
附图说明
图1为本发明提出的饰面超高性能混凝土喷料及其加工设备的立体结构示意图；
图2为本发明提出的饰面超高性能混凝土喷料及其加工设备的截面结构示意图；
图3为图2中A处的放大结构示意图；
图4为本发明提出的饰面超高性能混凝土喷料及其加工设备的俯视截面一结构示意图；
图5为本发明提出的饰面超高性能混凝土喷料及其加工设备中添加剂喷撒组件的结构示意图；
图6为本发明提出的饰面超高性能混凝土喷料及其加工设备的俯视截面二结构示意图；
图7为本发明提出的饰面超高性能混凝土喷料及其加工设备的俯视截面三结构示意图。
图中：1、混拌罐；2、高压气泵；3、伺服电机；4、爬升输送管；5、漏斗输送盘；6、输送口；7、支架件；8、竖直搅拌板；9、支柱；10、内转轴；11、螺旋输送叶；12、气动输送腔；13、输送气道；14、输送法兰；15、入料室；16、驱动锥齿轮；17、传动环；18、传动锥齿环；19、固定内室；20、转动内室；21、传动齿轮；22、外齿环；23、竖直输气通道；24、水平搅拌轴；25、搅拌叶；26、驱动锥齿环；27、控制轴；28、关闭门；29、扇形入料口；30、隔离扇形盘；31、入料管；32、添加风道；33、投料柱；34、投放风口；35、挤压螺柱；36、输送盘。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
参照图1-7，饰面超高性能混凝土喷料及其加工设备，包括按百分比质量下的如下组分：水23.6％-38.2％、白色硅酸盐水泥22.8％-45.2％、细骨料22.5％-33.4％、生石灰7.4％-15.8％、金属掺合料铅锌尾矿石5％-14.6％、滑石粉0.5％-1.2％、促凝剂0.08％-0.6％、减水剂0.02％-0.3％、消泡剂0.04％-0.3％和防冻剂0％-0.4％。
其中需要注意的是：骨料为粒径在4.25mm以下的天然砂、人工砂和机制砂中的一种或多种，白色硅酸盐水泥为325强度的白色硅酸盐水泥，生石灰选择氧化钙的百分比含量需大于97.5％的生石灰。
其中滑石粉需要进行提纯粉碎处理，在本方案中添加质量百分比在0.5％-1.2％之间的滑石粉能显著的提高混凝土喷料表面的白净度，并且滑石粉作为强化改质填充剂，能降低在混凝土凝固过程中的变形量，显著的提高混凝土配料的均匀性，并且也能提高混凝土喷料的抗压抗裂强度，滑石粉的设置，能保证在生石灰加热到混凝土内产生热量快速凝固过程中，提高凝固过程中的强度，起到补强的效果。
值得的注意的是，本方案中添加的生石灰在与混凝土混合中会吸取混凝土的水，加速混凝土失水凝固，并且生石灰在吸水反应过程中还会产生热量，热量在混凝土喷料中会提高混凝土温度，散热过程中带走水分，再次提高混凝土凝固速度，并且产物熟石灰的存在会提高混凝土特性，改善混凝土喷料砂浆的和易性。
饰面超高性能混凝土喷料的加工设备，包括设置在加工车上的混拌罐1，混拌罐1上设置有高压气泵2和伺服电机3，伺服电机3输出端通过传动件连接有爬升输送管4，伺服电机3为现有技术，在此不做详细赘述。
进一步地，传动件包括固定连接在伺服电机3输出端端部的驱动锥齿轮16，爬升输送管4顶部通过多个支柱9连接有传动环17，传动环17外侧壁固定连接有与驱动锥齿轮16啮合连接的传动锥齿环18；
内掺料室由固定连接在外入料室15底部的固定内室19和与固定内室19转动连接的转动内室20组成；
爬升输送管4通过转动轴承连接有漏斗输送盘5，漏斗输送盘5上开设有多个贯穿侧壁的输送口6，爬升输送管4外侧壁通过支架件7连接有多个竖直搅拌板8，竖直搅拌板8上均设置有多个水平搅拌件，进一步地，水平搅拌件包括转动设置在竖直搅拌板8上的水平搅拌轴24，水平搅拌轴24外侧壁上固定连接有搅拌叶25，水平搅拌轴24另一端固定连接有自驱动锥齿轮16，混拌罐1内侧壁固定连接有与多个自驱动锥齿轮16啮合连接的驱动锥齿环26。
采用上述进一步的好处是，在竖直搅拌板8在转动过程中会使得设置在水平搅拌轴24端部的自驱动锥齿轮16进行移动，在移动过程中会在驱动锥齿环26的作用下带动水平搅拌轴24进行旋转，实现对混凝土的水平方向的旋转搅拌。
爬升输送管4通过转动件连接有内转轴10，转动件包括通过转动轴与固定内室19外侧壁转动连接的传动齿轮21，转动内室20外侧壁固定连接有与传动齿轮21啮合连接的外齿环22，传动环17内侧壁设置有与传动齿轮21啮合连接的内环齿槽，转动内室20与内转轴10顶部固定连接，内转轴10内部开设有贯穿至气动输送腔12内的竖直输气通道23；
传动齿轮21转动过程中会实现爬升输送管4和内转轴10之间的同步转动，且由于设置有传动齿轮21，会使得内转轴10与爬升输送管4之间差速转动，从而确保螺旋输送叶11能实现将底部的混凝土输送到上方。
内转轴10外侧壁设置有螺旋输送叶11，螺旋输送叶11为现有技术，在此不做详细赘述，需要说明的是，螺旋输送叶11上方的角度较小，能缓慢的时间对混凝土的输送，并且位于螺旋输送叶11上方的内转轴10四周均为开口设置，便于混凝土进入竖直输气通道23内。
内转轴10底部连接有气动输送腔12，位于气动输送腔12两侧的混拌罐1内开设有输送气道13，位于一侧的输送气道13连接有输送法兰14，另一侧的输送气道13与高压气泵2连接，输送气道13底部设置有添加剂喷撒组件，混拌罐1顶部设置有入料室15，入料室15底部设置有内掺料室。
入料室15底部开设有多个扇形入料口29，入料室15内滑动设置有控制轴27，控制轴27贯穿入料室15向下延伸，并固定连接有关闭门28，关闭门28上开设有多个与扇形入料口29相适配的配合口。
进一步地，固定内室19与转动内室20之间设置有两个隔离扇形盘30，位于上方的隔离扇形盘30与固定内室19内侧壁固定连接，位于下方的隔离扇形盘30与转动内室20内侧壁固定连接，固定内室19侧壁设置有倾斜向外延伸的入料管31。
其中需要进行说明的是：转动内室20内部为中空设置，且其底部密布开设有分散孔，转动内室20在转动的过程中会实现将位于其内部的生石灰在离心力作用下从分散孔中均匀挥洒到混凝土上，实现均匀混合的效果。
进一步地，添加剂喷撒组件包括投料件和开设有在输送气道13与气动输送腔12之间的添加风道32，混拌罐1底部开设有贯穿至添加风道32内的螺纹安装口，投料件与螺纹安装口螺纹连接；
投料件有投料柱33组成，投料柱33内开设有与添加风道32相适配的投放风口34，投放风口34内底部开设有输送腔口，投料柱33通过螺纹连接的挤压螺柱35连接的输送盘36。
本发明对混凝土喷料进行搅拌时，将质量百分比在0.5％-1.2％的滑石粉放入到投料件内，将其余的原料混合均匀后集中放置在入料室15内，并在底部的混拌罐1内加入质量百分比在23.6％-38.2％氛围内的水，完成准备工作；
在进行混凝土喷料加工时，将伺服电机3开启，转动设置在入料室15上的控制轴27带动关闭门28转动从而将扇形入料口29打开，处在入料室15内的混合原料会进入到混拌罐1内，在将混合原料投入到混拌罐1内时，将高压气泵2开启，将输送法兰14一端使用堵头进行密封，高压气泵2产生的气体会经过内转轴10上的竖直输气通道23向上进行输送；
伺服电机3在开启的过程中会带动驱动锥齿轮16带动传动环17进行旋转，在传动环17进行转动的过程中，转动环17转动过程中会实现带动爬升输送管4进行旋转，设置在爬升输送管4外部的竖直搅拌板8和水平搅拌件会同步实现转动，在转动过程中实现对处在其中的混凝土进行充分的搅拌；
在进行搅拌的过程中会实现带动与之通过传动齿轮21连接的转动内室20进行旋转，设置在转动内室20底部的内转轴10会带动螺旋输送叶11进行转动，螺旋输送叶11转动的过程中会实现不断的将底部的混凝土向上输送，并经内转轴10上的竖直输气通道23向上进行输送的高压气体向外进行均匀分散实现再次均匀搅拌；
当外界的气温较高，混凝土喷料能实现快速干燥时，可在搅拌的过程中将质量百分比在7.4％-15.8％的生石灰经入料管31投入到固定内室19内，在不断转动过程中的转动内室20会将生石灰快速喷撒在搅拌充分的混凝土上，根据搅拌的时间来进行控制生石灰混合后喷出的温度；
当外界的气温降低时，需要及时在内部添加与温度对应剂量的抗冻剂，并且在生石灰的添加时，也选在开启输送法兰14时进行添加，在此时，控制伺服电机3的转速，经螺旋输送叶11向上输送的被搅拌充分的混凝土会经开设在内转轴10顶部的开口逐渐的进入到竖直输气通道23内，在进入过程中，被减速的转动内室20会实现将生石灰挥洒在混凝土中，经竖直输送通道23向下输送的混凝土在进入到气动输送腔12内时，会被高压气泵2产生的气体与之混合，并向外高速喷出，实现对混凝土喷料进行输送；
质量百分比在0.5％-1.2％的滑石粉放入到投料件内，通过转动挤压螺柱35实现将滑石粉均匀的先与添加风到32内的气体进行混合，再与喷料混凝土进行混合，从而确保滑石粉处在混凝土的表面，避免混凝土对滑石粉造成影响。。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.饰面超高性能混凝土喷料，其特征在于，包括按百分比质量下的如下组分：水23.6％-38.2％、白色硅酸盐水泥22.8％-45.2％、细骨料22.5％-33.4％、生石灰7.4％-15.8％、金属掺合料5％-14.6％、滑石粉0.5％-1.2％、促凝剂0.08％-0.6％、减水剂0.02％-0.3％、消泡剂0.04％-0.3％和防冻剂0％-0.4％。
2.根据权利要求1所述的饰面超高性能混凝土喷料及其加工设备，其特征在于，所述骨料为粒径在4.25mm以下的天然砂、人工砂和机制砂中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的饰面超高性能混凝土喷料及其加工设备，其特征在于，所述白色硅酸盐水泥为325强度的白色硅酸盐水泥。
4.根据权利要求1所述的饰面超高性能混凝土喷料及其加工设备，其特征在于，所述生石灰选择氧化钙的百分比含量需大于97.5％的生石灰。
5.饰面超高性能混凝土喷料的加工设备，包括设置在加工车上的混拌罐(1)，其特征在于，所述混拌罐(1)上设置有高压气泵(2)和伺服电机(3)，所述伺服电机(3)输出端通过传动件连接有爬升输送管(4)，所述爬升输送管(4)通过转动轴承连接有漏斗输送盘(5)，所述漏斗输送盘(5)上开设有多个贯穿侧壁的输送口(6)，所述爬升输送管(4)外侧壁通过支架件(7)连接有多个竖直搅拌板(8)，所述竖直搅拌板(8)上均设置有多个水平搅拌件，所述爬升输送管(4)通过转动件连接有内转轴(10)，所述内转轴(10)外侧壁设置有螺旋输送叶(11)，所述内转轴(10)底部连接有气动输送腔(12)，位于气动输送腔(12)两侧的所述混拌罐(1)内开设有输送气道(13)，位于一侧的所述输送气道(13)连接有输送法兰(14)，另一侧的所述输送气道(13)与高压气泵(2)连接，所述输送气道(13)底部设置有添加剂喷撒组件，所述混拌罐(1)顶部设置有入料室(15)，所述入料室(15)底部设置有内掺料室。
6.根据权利要求5所述的饰面超高性能混凝土喷料的加工设备，其特征在于，所述传动件包括固定连接在伺服电机(3)输出端端部的驱动锥齿轮(16)，所述爬升输送管(4)顶部通过多个支柱(9)连接有传动环(17)，所述传动环(17)外侧壁固定连接有与驱动锥齿轮(16)啮合连接的传动锥齿环(18)；
所述内掺料室由固定连接在外入料室(15)底部的固定内室(19)和与固定内室(19)转动连接的转动内室(20)组成；
所述转动件包括通过转动轴与固定内室(19)外侧壁转动连接的传动齿轮(21)，所述转动内室(20)外侧壁固定连接有与传动齿轮(21)啮合连接的外齿环(22)，所述传动环(17)内侧壁设置有与传动齿轮(21)啮合连接的内环齿槽，所述转动内室(20)与内转轴(10)顶部固定连接，所述内转轴(10)内部开设有贯穿至气动输送腔(12)内的竖直输气通道(23)。
7.根据权利要求6所述的饰面超高性能混凝土喷料的加工设备，其特征在于，所述水平搅拌件包括转动设置在竖直搅拌板(8)上的水平搅拌轴(24)，所述水平搅拌轴(24)外侧壁上固定连接有搅拌叶(25)，所述水平搅拌轴(24)另一端固定连接有自驱动锥齿轮(16)，所述混拌罐(1)内侧壁固定连接有与多个自驱动锥齿轮(16)啮合连接的驱动锥齿环(26)。
8.根据权利要求5所述的饰面超高性能混凝土喷料的加工设备，其特征在于，所述入料室(15)底部开设有多个扇形入料口(29)，所述入料室(15)内滑动设置有控制轴(27)，所述控制轴(27)贯穿入料室(15)向下延伸，并固定连接有关闭门(28)，所述关闭门(28)上开设有多个与扇形入料口(29)相适配的配合口。
9.根据权利要求6所述的饰面超高性能混凝土喷料的加工设备，其特征在于，所述固定内室(19)与转动内室(20)之间设置有两个隔离扇形盘(30)，位于上方的所述隔离扇形盘(30)与固定内室(19)内侧壁固定连接，位于下方的所述隔离扇形盘(30)与转动内室(20)内侧壁固定连接，所述固定内室(19)侧壁设置有倾斜向外延伸的入料管(31)。
10.根据权利要求5所述的饰面超高性能混凝土喷料的加工设备，其特征在于，所述添加剂喷撒组件包括投料件和开设有在输送气道(13)与气动输送腔(12)之间的添加风道(32)，所述混拌罐(1)底部开设有贯穿至添加风道(32)内的螺纹安装口，所述投料件与螺纹安装口螺纹连接；
所述投料件有投料柱(33)组成，所述投料柱(33)内开设有与添加风道(32)相适配的投放风口(34)，所述投放风口(34)内底部开设有输送腔口，所述投料柱(33)通过螺纹连接的挤压螺柱(35)连接的输送盘(36)。
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