CN100558524C - 一种轻集料预处理方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

一种轻集料预处理方法及其装置，先对轻集料进行加压预湿处理，将轻集料投入轻集料预处理装置内加水，轻集料预处理装置为一密闭压力容器，加压预湿的时间为30～120min，加压预湿的压力为5～8MPa，使轻集料吸水率达到60%～80%；然后对预湿处理后的轻集料进行造壳处理，按照1m3轻集料加50～100kg水泥的量向无游离水并预湿好的轻集料播撒干水泥，边撒边搅拌90min～180min，在轻集料表面形成不透水的硬壳。解决了轻集料预处理速度过慢、效率较低，轻集料吸水量较大，不能维持混凝土拌合物中的自由水量，轻集料混凝土可泵性差的技术问题。

Description

一种轻集料预处理方法及其装置
(一)技术领域
本发明涉及一种制备混凝土材料的预处理方法及其装置。
(二)背景技术
轻质、高强、耐久是混凝土技术的发展方向，发展轻集料混凝土是减轻结构自重，使混凝土向轻质、高强方面发展的主要途径。轻集料混凝土在我国研究和应用历程近40年，由于技术、经济和建设观念的局限，该技术应用空间、应用范围受到限制。近几年来，国民经济的发展带动了建筑业的快速发展，尤其高层、超高层建筑、海工建筑、大跨度建筑以及智能化建筑的发展，轻集料混凝土以其结构自重轻、保温性能好、抗震性能好以及耐火性能好等特点，使其获得前所未有的发展空间。但由于轻集料为多孔易吸水结构，在配置成的混凝土在泵送压力下吸水量较大，不能维持混凝土拌合物中的自由水量，因而出泵和易性较差，制约了轻集料混凝土的广泛应用。
为了解决上述问题，现有的轻集料预处理方法是将轻集料放入尼龙袋中，浇水、浸泡，吸水24h，使轻集料的吸水率达到饱和吸水率的50％-60％，然后用于配置轻集料混凝土。现有轻集料混凝土的施工一般是现场搅拌的干硬性混凝土和采用吊斗施工的低流动性混凝土，轻集料混凝土可泵性差和施工现状大大延长了施工工期，增加了施工现场的污染和浪费。因此，解决轻集料预处理速度过慢、效率较低、轻集料混凝土的可泵性和综合性能差的问题迫在眉睫。
(三)发明内容
本发明的目的是提供一种轻集料预处理方法及其装置，要解决轻集料预处理速度过慢、效率较低，轻集料吸水量较大，不能维持混凝土拌合物中的自由水量，轻集料混凝土可泵性差的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：这种轻集料预处理方法，其特征在于有如下步骤：
步骤1，对轻集料进行加压预湿处理，将轻集料投入轻集料预处理装置内加水，轻集料预处理装置为一密闭压力容器，加压预湿的时间为30～120min，加压预湿的压力为5～8MPa，使轻集料吸水率达到60％～80％。
步骤2，对预湿处理后的轻集料进行造壳处理，按照1m3轻集料加50～100kg水泥的量向无游离水并预湿好的轻集料播撒干水泥，边撒边搅拌90min～180min，在轻集料表面形成不透水的硬壳。
在非连续作业的情况下，上述步骤2后增加摊开晾干步骤。
上述轻集料是页岩陶粒、粘土陶粒、天然浮石颗粒或天然蛭石颗粒。
上述轻集料预处理方法所用的轻集料预处理装置，其特征在于：上述密闭压力容器为罐形，密闭压力容器的罐体支撑在混凝土搅拌运输车底盘上，该罐体后端的出料口四周焊有一环板，在环板上盖有加压密封盖，加压密封盖上有放气孔和注水孔，放气孔上连有放气阀；上述环板和加压密封盖之间的接触面上有橡胶密封垫，加压密封盖与环板的边缘上均匀分布有对应的螺孔，两者之间由螺杆及螺母固定连接。
与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：
本发明缩短了轻集料的预处理过程，加快了预湿速度，提高了预处理效率，使轻集料在泵送前充分吸足水分，封闭表层的孔隙，切断水的进出通道，维持混凝土拌合物中的自由水量，提高了轻集料混凝土的可泵性。向预湿好的轻集料播撒干水泥，同时搅拌，利用干水泥和预湿轻集料表面的水分混合，有利于完全封堵轻集料的孔隙，给轻集料“裹”上一层致密外壳，减少轻集料在压力下再吸水，有效提高了轻集料混凝土的泵送施工性能。本发明采用加压预湿的方法可以节约工时，缩短工期，有利于增加轻集料的表面强度和可泵送性能。经试验证明，质量较差的粘土陶粒经过特殊处理后，其吸水率、筒压强度等性能指标大大提高，具有良好可泵性。采用本发明所配制的轻集料混凝土在泵送压力下不再吸水或减少吸水，可维持混凝土拌合物中的自由水量，出泵和易性良好，解决了轻集料混凝土可泵性差的问题，可以实现轻集料混凝土的有效泵送，减少施工现场污染和浪费现象的发生，使轻集料混凝土发挥其自身良好性能，并且可以广泛应用于建筑施工领域。
(四)附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明轻集料混凝土预处理装置的结构示意图。
图2是加压密封盖的结构示意图。
图3是加压密封盖与环板连接后的结构示意图。
附图标记：1-混凝土搅拌运输车底盘、2-加压密封盖、3-环板、4-罐体、5-橡胶密封垫、6-放气阀、7-螺杆、8-螺母、9-滑料槽、10-放气口、11-注水口、12-螺孔。
(五)具体实施方式
实施例：轻集料准备
  序号   轻集料品种   粒径(mm)   堆积密度(kg/m<sup>3</sup>)   颗粒表观密度(kg/m<sup>3</sup>)   吸水率(1h，％)   空隙率(％)   筒压强度(MPa)
  123   上海页岩北京粘土北京粘土   5--165--165--20   650680460   10701180880   6.48.89.2   39.342.448   5.44.32.2
这种轻集料预处理方法，上述轻集料是页岩陶粒、粘土陶粒、天然浮石颗粒或天然蛭石颗粒，其特征在于有如下步骤：
步骤1，对轻集料进行预湿处理，将轻集料投入容器内加水，使轻集料吸水率60％～80％；轻集料预湿是采用加压预湿的方法。上述加压预湿的方法是将轻集料投入轻集料混凝土预处理装置中，该装置为一密闭压力容器，容积可根据需要定做。
参见图1-3，上述密闭压力容器为罐形，密闭压力容器的罐体4支撑在混凝土搅拌运输车底盘1上，该罐体后端的出料口四周焊有一环板3，在环板上盖有加压密封盖2，加压密封盖上有放气孔10和注水孔11，放气孔上连有放气阀6；上述环板和加压密封盖之间的接触面上有橡胶密封垫5，加压密封盖与环板的边缘上均匀分布有对应的螺孔12，两者之间由螺杆7及螺母8固定连接。
加压预湿的的工作过程：将轻集料通过上料漏斗卸入罐体4内，此时罐体为正转。轻集料大约占罐体的三分之二。安装加压密封盖2，将环板3与加压密封盖上的螺孔12相对，孔中穿入螺杆7，两端用螺母8拧紧，此时放气阀6为开通状态。通过压力水阀将水通过注水口11打入罐体4内。待放气阀6出水后，关闭放气阀，通过注水口11加压至规定压力。待加压时间到后，打开放气阀泄压。打开加压密封盖2，罐体反转，卸出经过加压预湿的轻集料。
罐体的压力范围可为1～8MPa，时间设定范围可为0～2h，容积一般为6～10m3。
加压预湿的时间为5～120min，例如10～15min，加压预湿的压力为4～5MPa，使陶粒吸水率达到或接近饱和吸水率。
经过加压预湿处理后轻集料的各项性能指标如下
  轻集料品种   粒径(mm)   堆积密度(kg/m<sup>3</sup>)   颗粒表观密度(kg/m<sup>3</sup>)   吸水率(％)
  上海页岩   5-16   760   1280   16.2
  北京粘土   5-16   830   1340   24.2
步骤2，对预湿处理后的轻集料进行造壳处理，按照1m3轻集料加50～100kg水泥的量向无游离水并预湿好的轻集料播撒干水泥，边撒边搅拌90min～180min，在轻集料表面形成不透水的硬壳。
在非连续作业的情况下，上述步骤2后增加摊开晾干步骤，以防止集料相互粘连。
7天时测得轻集料的各项性能如下。
  陶粒品种   粒径(mm)   堆积密度(kg/m<sup>3</sup>)   颗粒表观密度(kg/m<sup>3</sup>)   吸水率(1h，％)   6Mpa压力下吸水率(％)   空隙率(％)   筒压强度(Mpa)
  北京粘土   5-20   580   1020   6.3   10.2   48   4.8
采用本发明配置的轻集料混凝土用45m汽车泵送装置进行泵送循环试验，混凝土入泵坍落度220mm，两个循环后，坍落度180mm，混凝土湿容重1740kg/m3，干表观密度1610kg/m3，轻集料混凝土出泵和易性良好，混凝土在泵送压力下不再吸水或减少吸水，维持混凝土拌合物中的自由水量，显著提高了轻集料混凝土的泵送施工性能。

Claims (3)

1.一种轻集料预处理方法，其特征在于有如下步骤：
步骤1，对轻集料进行加压预湿处理，将轻集料投入轻集料预处理装置内加水，轻集料预处理装置为一密闭压力容器，加压预湿的时间为30～120min，加压预湿的压力为5～8MPa，使轻集料吸水率达到60％～80％；
步骤2，对预湿处理后的轻集料进行造壳处理，按照1m3轻集料加50～100kg水泥的量向无游离水并预湿好的轻集料播撒干水泥，边撒边搅拌90min～180min，在轻集料表面形成不透水的硬壳。
2.根据权利要求1所述的一种轻集料预处理方法，其特征在于：上述步骤2后增加摊开晾干步骤。
3.根据权利要求1或2所述的一种轻集料预处理方法，其特征在于：上述轻集料是页岩陶粒、粘土陶粒、天然浮石颗粒或天然蛭石颗粒。
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