CN101733837A - 一种比重可精确控制的混凝土配重块生产制作方法 - Google Patents

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Abstract

一种比重可精确控制的混凝土配重块生产制作方法，依次主要包括铁矿石的破碎流程，铁矿石比重测量流程、混凝土配重块比重计算流程、外壳和模具设计制造流程、振动浇注制作流程、养生流程、表面处理流程；本发明所制造的混凝土配重块与传统铸铁配重相对应，成本只有铸铁配重的三分之一，最大比重约为铸铁配重的五分之三。且利用本发明的方法保证了制作过程的精确，使混凝土配重块的比重误差可控制在0.1g/cm3的范围内。

Description

一种比重可精确控制的混凝土配重块生产制作方法
技术领域
本发明涉及一种混凝土配重块的生产制作方法。
背景技术
混凝土配重块是配重块的一种，传统混凝土配重块是由水泥，砂子，石粉，沙，金刚砂，石英砂，稳定剂，水按比例组成。如申请号为200710195583.8，名称为“混凝土配重块制作方法”的专利申请文献，公开了一种混凝土配重块和混凝土配重块制作方法。所述的混凝土配重块，其成分中的稳定剂根据温度和湿度进行调整，气温低、湿度大时采用较大的比例，石子和沙的比例根据所需配重块比重调整，比重大时，增加石子比例，减小沙的比例；比重小时，减小石子比例，增大沙比例。所述的混凝土配重块制作方法为：通过下料、成型箱体、组焊部件、搅拌混凝土压合、封合、抛光、喷底漆面漆、入库的步骤生产。
该发明申请文件，提供了一种低成本、易生产的车用配重块和混凝土配重块制作方法。但是在所述的混凝土配重块中，金刚石和石英砂是主要起配重成分的物质，其比重为3.20～3.25。根据计算可知，由此成分做成的混凝土配比重最大不超过3.0g/cm3(其中，水泥的比重为2.9g/cm3，砂子的比重为1.3g/cm3)。此种混凝土配重块以及混凝土配重块制作方法主要技术缺点在于：混凝土配重块的成分决定了其比重太小，满足不了大多数客户的要求。混凝土配重块制作方法较为粗糙，成本不宜控制。配重比无法精确计算，不能实现精确配重。
发明内容
为了克服现有技术中混凝土配重块比重小，混凝土配重块制作方法较为粗糙的不足，本发明研发了一种比重可精确控制的混凝土配重块的生产制作方法。
其具体的技术方案为：主要包括铁矿石的破碎流程，铁矿石比重测量流程、配重比计算流程、外壳和模具设计制造流程、振动浇注制作流程、养生流程、表面处理流程。
在所述铁矿石的破碎流程中，选用颚式破碎机对铁矿石进行破碎；
在所述的铁矿石比重测量流程中，分为取样、称重、测量、计算四个环节，对铁矿石取样并锤碎，用药物天平进行称重，再将每一份矿石倒入李氏测量瓶，读取数据，转换成比重单位，取多次测量的平均值得到铁矿石比重；
在所述的混凝土配重块比重计算流程中，根据上一步得到的各种铁矿石的比重，对于同一种铁矿石，根据与水泥、砂子、水、稳定剂配比的不同计算出最大混凝土配重块比重和最小混凝土配重块比重；具体计算模型为
Figure G2009102206544D00021
Figure G2009102206544D00022
其中ρ铁表示某一铁矿石的比重，ρmin和ρmax分别表示含有相对应铁矿石的混凝土配重块的最小比重和最大比重；调节混凝土各成分配比，根据需要选择不同比重的混凝土配重块；
在所述的外壳和模具制造流程中，有金属外壳的混凝土配重块，在外壳内焊接加强肋，并在外壳上焊接吊环或叉车口；无金属外壳的混凝土配重块，设计加工模具并安装固定销；
在所述的振动浇注制作流程中，体积较大的混凝土配重块浇注过程中使用振动棒，体积较小的混凝土配重块在一次性浇注完成后使用振动器捣实；捣实之后，将表面进行平整处理；
在所述的养生流程中，在春夏季自然风干，每天浇水2-3次，在秋冬季，室外温度低于5摄氏度的时候，采用蒸气养生法；
在所述的表面处理流程中，利用金刚石磨片对混凝土配重块进行打磨，再进行毛刷打磨，在金属外壳外焊接外壳，使其全部密封，最后进行喷涂，做防锈处理，入库。
本发明所制造的混凝土配重块可广泛做为电梯、塔吊、吊车及海底油汽管道等设备的配重件进行应用。
本发明的有益效果是：本发明所制造的混凝土配重块与传统铸铁配重相对应，成本只有铸铁配重的三分之一，最大比重可达铸铁配重的五分之三。且利用本发明的方法保证了制作过程的精确，使混凝土配重块的比重误差可控制在0.1g/cm3的范围内。
具体实施方式
为了进一步阐述本发明，下面结合具体实施例进行详细说明。
混凝土配重块的生产制作方法依次主要包括铁矿石的破碎流程，铁矿石比重测量流程、混凝土配重块比重计算流程、外壳和模具设计制造流程、振动浇注制作流程、养生流程、表面处理流程。
1，铁矿石的破碎流程：
铁矿石有很多种，主要成分如四氧化三铁、三氧化二铁、FeS等。比重通常在3.0g/cm3-5.0g/cm3之间，常见的为4.0g/cm3左右，国内很少有比重在5.0g/cm3以上的铁矿石。一般选用颚式破碎机对铁矿石进行破碎，其优点在于，破碎粒度较小，5-40mm，产生的颗粒粉尘较多，有利于在振动过程中弥补砂石比太小不易振实的不足，根据矿石的大小和出粒度的要求，选用不同的颚式破碎机。
2，铁矿石比重测量流程：
1)取样，取样10份，每一份选取十块矿石锤碎，要求颗粒大小小于4mm。
2)称重，用药物天平进行称重，每一份称取100克。
3)测量，将100克矿石倒入李氏测量瓶，读取数据。
4)计算，前三步重复十次得出的结果，进行分析计算，转换成比重单位。
取平均值便得到铁矿石比重。
如下表为某一铁矿石比重的具体测量数据：
Figure G2009102206544D00031
3，混凝土配重块比重计算流程：
在保证最好强度下，用以下配比可以来实现最小混凝土配重块比重，水泥∶砂子∶矿石＝1∶2∶3，其中水的比例是4％，此种情况下无需稳定剂即可达到较好的强度和坍落度。在这个比重之下的完全可以用普通石灰石来取代成本相对较高的铁矿石。
最大混凝土配重块比重的配比是：水泥：11％、砂子3％、铁矿石80％、水和稳定剂混合物6％。其中铁矿石的颗粒度较小，要求有较多的粉尘。稳定剂由一定的减水剂和水配合而成，根据铁矿石的含量而添加。最大配比铁矿石含量是80％时，减水剂的掺量为水泥质量的0.3％(即为混凝土配重块总质量的0.033％)，减水剂的掺量随着铁矿石的含量的减少而减少，至铁矿石含量是50％时无需减水剂。
一般以一袋水泥50KG为基准进行搅拌，最大配比情况下，混凝土的总重量为50÷0.11＝454.5KG，由此可得铁矿石的总质量为：454.5×0.8＝363.6KG，砂子的质量为454.5×0.03＝136.4，水和稳定剂因为参加化学反应，体积不参加比重计算，(说明：水泥在普通粉尘状态时的密度只有1.5g/mm3，而水化反应后的密度是2.9g/mm3，这是不参加体积计算的原因)其中ρ水泥＝2.9g/mm3，ρ砂＝1.5g/mm3因此可得以下计算模型：
Figure G2009102206544D00041
最小配比情况下，混凝土的总重量为50/0.16＝312.5KG，砂子的质量为50×2＝100KG，铁矿石的总质量为50×3＝150KG，
参照下表(经过多次求证得出)：
ρ铁 ρmin ρmax
  3.0   2.33   3.0
ρ铁 ρmin ρmax
  3.5   2.46   3.410
  3.7   2.51   3.56
  4.0   2.57   3.78
  4.2   2.61   3.92
  4.5   2.66   4.12
  5.0   2.73   4.45
其中ρ铁表示铁矿石的比重，ρmin和ρmax分别表示含有相对应铁矿石的混凝土配重块的最小比重和最大比重。在计算的过程中，我们根据这个公式，然后寻找最合适的配重比。
4，外壳和模具制造流程
有金属外壳的混凝土配重的外壳设计制造流程：
1)设计外壳，根据客户的要求，保证配重块的体积与强度进行外壳设计。
2)焊接外壳，根据强度的需加，焊接加强肋。
3)焊接吊环，叉车口等易于搬运的装置。
无金属外壳的混凝土配重的模具设计制造流程：
1)设计模具，根据客户的需要，设计易于拆卸，保证精度的模具
2)加工模具，和固定销等附件
5，振动浇注制作流程：
1)将金属外壳或模具放水平，
2)根据外壳的大小进行浇注，或者体积较大，在浇注的过程中使用振动棒，体积较小可在一次性浇注完成后使用振动器就行捣实。
3)在捣实之后，用机器或者人工的方法将表面进行处理，保证表面的平整度。
6，养生流程：
根据季节的不同养生方法不一样，在春夏季一般以自然风干主，每天浇水2-3次，以保证配重块表面湿润为准，在秋冬季，室外温度低于5摄氏度的时候，可采用蒸气养生法。
7，表面处理流程：
1)金刚石磨片打磨，保证配重块表面平整光滑。
2)毛刷打磨，使金属外壳没有锈痕。
3)金属外壳还需焊接外壳，使其全部密封。
4)进行喷涂，做防锈处理，入库。
本发明不局限于本实施例，任何在本发明披露的技术范围内的等同构思或者改变，均列为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种比重可精确控制的混凝土配重块生产制作方法，其特征在于：依次主要包括铁矿石的破碎流程，铁矿石比重测量流程、混凝土配重块比重计算流程、外壳和模具设计制造流程、振动浇注制作流程、养生流程、表面处理流程；
在所述铁矿石的破碎流程中，选用颚式破碎机对铁矿石进行破碎；
在所述的铁矿石比重测量流程中，分为取样、称重、测量、计算四个环节，对铁矿石取样并锤碎，用药物天平进行称重，再将每一份矿石倒入李氏测量瓶，读取数据，转换成比重单位，取多次测量的平均值得到铁矿石比重；
在所述的混凝土配重块比重计算流程中，根据上一步得到的各种铁矿石的比重，对于同一种铁矿石，根据与水泥、砂子、水、稳定剂配比的不同计算出最大混凝土配重块比重和最小混凝土配重块比重；具体计算模型为
Figure F2009102206544C00011
Figure F2009102206544C00012
其中ρ铁表示某一铁矿石的比重，ρmin和ρmax分别表示含有相对应铁矿石的混凝土配重块的最小比重和最大比重；调节混凝土各成分配比，根据需要选择不同比重的混凝土配重块；
在所述的外壳和模具制造流程中，有金属外壳的混凝土配重块，在外壳内焊接加强肋，并在外壳上焊接吊环或叉车口；无金属外壳的混凝土配重块，设计加工模具并安装固定销；
在所述的振动浇注制作流程中，体积较大的混凝土配重块浇注过程中使用振动棒，体积较小的混凝土配重块在一次性浇注完成后使用振动器捣实；捣实之后，将表面进行平整处理；
在所述的养生流程中，在春夏季自然风干，每天浇水2-3次，在秋冬季，室外温度低于5摄氏度的时候，采用蒸气养生法；
在所述的表面处理流程中，利用金刚石磨片对混凝土配重块进行打磨，再进行毛刷打磨，在金属外壳外焊接外壳，使其全部密封，最后进行喷涂，做防锈处理，入库。
2.如权利要求1所述的一种比重可精确控制的混凝土配重块生产制作方法，其特征在于：在所述的混凝土配重块比重计算流程中，混凝土配重块的各成分配比为：
水泥：11-16％，
砂子：3-32％，
铁矿石：48-80％，
水：4-6％，
减水剂：0-0.033％。
3.如权利要求1或2所述的一种比重可精确控制的混凝土配重块生产制作方法，其特征在于：
最小比重的混凝土配重块各成分配比为：
水泥16％，砂子32％，铁矿石48％，水4％；
最大比重的混凝土配重块各成分配比为：
水泥11％、砂子3％、铁矿石80％、水5.976％，减水剂0.033％。
4.如权利要求2所述的一种比重可精确控制的混凝土配重块生产制作方法，其特征在于：所述减水剂和水配合成稳定剂，减水剂的掺量随着铁矿石的含量的减少而减少，至铁矿石含量是50％时无需减水剂。
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