CN105345927A - 基于超声波的干性混凝土拌合工艺 - Google Patents

基于超声波的干性混凝土拌合工艺 Download PDF

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李福安
黄靓
高琦
朱献峰
贺翔
尤少阳
贺方方
柳炎
职茂
邢如飞
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    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C5/00—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
    • B28C5/003—Methods for mixing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B28C5/00—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
    • B28C5/40—Mixing specially adapted for preparing mixtures containing fibres
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Abstract

本发明公开了一种基于超声波的干性混凝土拌合工艺，具体为：①选取混凝土原料，②将水泥和总量为b的水投入搅拌设备中制备成混合均匀的水泥浆；0.8a≥b≥0.5a；③将步骤②中的水泥浆进行超声波处理，利用超声波的空化效应破碎水泥浆中的水泥团并排出水泥浆中的气泡，进一步充分水化水泥，使水泥浆更加均匀；④将骨料和总量为c的水投入搅拌设备中拌合润湿，所述的c+b=a，检测骨料的湿度达标后完成拌合；⑤将步骤③中处理完成的水泥浆、和步骤④中处理完成的骨料一起置入搅拌设备中进行二次搅拌，制成干性混凝土混合料。本发明能改善干性混凝土搅拌均匀性、水泥颗粒分散性和提高水泥利用率、干硬性混凝土制品强度、降低生产成本。

Description

基于超声波的干性混凝土拌合工艺
技术领域
本发明主要涉及水泥混凝土搅拌工艺技术领域，特别涉及到一种基于超声波的干性混凝土拌合工艺。
背景技术
随着我国的逐渐发展和海绵城市建设的不断推进，建筑、高速公路路堤护坡、河道、公园、人行道、停车场等使用混凝土制品的数量与日俱增。尤其近年在对建筑垃圾再利用的比例逐渐提升，再生混凝土制品的数量急剧攀升。干硬性混凝土制品因具有形状个性化、规则化、价格低廉、生产工艺简单、施工方便、抗压强度高、透水性能强、适用范围广、耐久性好等优点，因此，干硬性混凝土制品成为建筑、公路护坡、水利等施工工程中的关键原料。干性混凝土制品一般由骨料(石子、砂子)、水泥、和水等按一定配比混合并进行搅和形成的混凝土经在模具中压制而成，在传统搅拌过程中，将石子、沙子、水泥和外加剂一同投入搅拌机，经预搅拌后一次加足总用水量，再进行二次搅拌，预拌过程中，由于部分水泥颗粒、砂砾填充了骨科的空隙，在加水后，水泥颗粒间由于缺少同性静电荷，使用普通的搅拌机构容易致使部分水泥颗粒受凝聚力的作用而絮凝成团。除此之外，混凝土为了便于压制成型不宜成流塑状态，而要使其为干硬性混凝土，但是干硬性混凝土由于用水量小，加上压制后骨料进一步吸水（尤其是再生骨料吸水量更大），水泥水化不充分，使得混凝土制品强度降低。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种基于超声波的干性混凝土拌合工艺。
本发明的技术方案是：一种基于超声波的干性混凝土拌合工艺，包括如下步骤；
①选取混凝土原料，至少包括骨料、水泥、总量为a的水；
②将水泥和总量为b的水投入搅拌设备中制备成混合均匀的水泥浆；0.8a≥b≥0.5a；
③将步骤②中的水泥浆进行超声波处理，利用超声波的空化效应破碎水泥浆中的水泥团并排出水泥浆中的气泡，进一步充分水化水泥，使水泥浆更加均匀；
④将骨料和总量为c的水投入搅拌设备中拌合润湿，所述的c+b=a，检测骨料的湿度达标后完成拌合；
⑤将步骤③中处理完成的水泥浆、和步骤④中处理完成的骨料一起置入搅拌设备中进行二次搅拌，制成干性混凝土混合料；
所述的基于超声波处理的混凝土二次搅拌工艺，所述的步骤②中还加入外加剂，或者纤维，或者纳米材料，分别制作高强混凝土、或者纤维混凝土、或者纳米混凝土。
所述的基于超声波处理的混凝土二次搅拌工艺，所述的骨料为天然骨料、或者为再生骨料、或者为天然骨料与再生骨料的混合物。
所述的基于超声波处理的混凝土二次搅拌工艺，所述的骨料包括粗骨料、细骨料。
所述的基于超声波处理的混凝土二次搅拌工艺，所述的步骤③中的超声波处理采用超声波振捣器，或者超声波搅拌机，或者超声波分散仪，或者超声波处理器，或者安装有超声波振捣器的储存罐。
所述的基于超声波处理的混凝土二次搅拌工艺，所述的步骤②和③在同一设备中同步进行。
所述的基于超声波处理的混凝土二次搅拌工艺，所述的骨料粒径≤32mm。
所述的基于超声波处理的混凝土二次搅拌工艺，所述的外加剂为抗冻剂，减水剂；所述的纤维为尼龙纤维、或者玻璃纤维、或者为金属纤维；所述的纳米材料为纳米材料纤维。
本发明的技术效果是：
本发明提供一种能改善干性混凝土搅拌均匀性、水泥颗粒分散性和提高水泥利用率、干硬性混凝土制品强度、降低生产成本的二次拌合工艺。
与传统搅拌技术相比本申请的优点在于：
（1）超声波搅拌装置二次搅拌实现了水泥颗粒均匀化、分散化，避免了由于水量过少时水泥颗粒夹心和凝聚问题；
（2）骨料与水先搅拌再与水泥浆体混合，使骨料饱和，骨料吸水减少甚至不吸水，水泥水化更加充分；
（3）混凝土均匀性更好、压制的产品强度更高、耐久性更好；
（4）有效地避免了大量的水与骨料直接接触形成自由水膜，提高了水泥与骨料间的粘结强度，混凝土的强度得到提高；
（5）超声波处理过的水泥基浆和骨料拌合后能提高混凝土制品强度；
（6）该方法流程简单方便，大大提高混凝土制品的受力和使用性能，适合干性混凝土制品大批量生产。
具体实施方式
实施例一：一种基于超声波的干性混凝土拌合工艺，包括如下步骤；
①选取混凝土原料，至少包括骨料、水泥、总量为a的水；
②将水泥和总量为b的水投入搅拌设备中制备成混合均匀的水泥浆；b＝0.5a；
③将步骤②中的水泥浆进行超声波处理，利用超声波的空化效应破碎水泥浆中的水泥团并排出水泥浆中的气泡，进一步充分水化水泥，使水泥浆更加均匀；
④将骨料和总量为c的水投入搅拌设备中拌合润湿，所述的c+b=a，检测骨料的湿度达标后完成拌合；
⑤将步骤③中处理完成的水泥浆、和步骤④中处理完成的骨料一起置入搅拌设备中进行二次搅拌，制成干性混凝土混合料；
所述的骨料为天然骨料、或者为再生骨料、或者为天然骨料与再生骨料的混合物。
所述的骨料包括粗骨料、细骨料。
所述的步骤③中的超声波处理采用超声波振捣器，或者超声波搅拌机，或者超声波分散仪，或者超声波处理器，或者安装有超声波振捣器的储存罐。
所述的骨料粒径≤32mm。
实施例二：一种基于超声波的干性混凝土拌合工艺，包括如下步骤；
①选取混凝土原料，至少包括骨料、水泥、总量为a的水；
②将水泥和总量为b的水投入搅拌设备中制备成混合均匀的水泥浆；b＝0.6a；
③将步骤②中的水泥浆进行超声波处理，利用超声波的空化效应破碎水泥浆中的水泥团并排出水泥浆中的气泡，进一步充分水化水泥，使水泥浆更加均匀；
④将骨料和总量为c的水投入搅拌设备中拌合润湿，所述的c+b=a，检测骨料的湿度达标后完成拌合；
⑤将步骤③中处理完成的水泥浆、和步骤④中处理完成的骨料一起置入搅拌设备中进行二次搅拌，制成干性混凝土混合料；
所述的骨料为天然骨料、或者为再生骨料、或者为天然骨料与再生骨料的混合物。
所述的骨料包括粗骨料、细骨料。
所述的步骤③中的超声波处理采用超声波振捣器，或者超声波搅拌机，或者超声波分散仪，或者超声波处理器，或者安装有超声波振捣器的储存罐。
所述的骨料粒径≤32mm。
实施例三：一种基于超声波的干性混凝土拌合工艺，包括如下步骤；
①选取混凝土原料，至少包括骨料、水泥、总量为a的水；
②将水泥和总量为b的水投入搅拌设备中制备成混合均匀的水泥浆；b＝0.8a；
③将步骤②中的水泥浆进行超声波处理，利用超声波的空化效应破碎水泥浆中的水泥团并排出水泥浆中的气泡，进一步充分水化水泥，使水泥浆更加均匀；
④将骨料和总量为c的水投入搅拌设备中拌合润湿，所述的c+b=a，检测骨料的湿度达标后完成拌合；
⑤将步骤③中处理完成的水泥浆、和步骤④中处理完成的骨料一起置入搅拌设备中进行二次搅拌，制成干性混凝土混合料；
所述的骨料为天然骨料、或者为再生骨料、或者为天然骨料与再生骨料的混合物。
所述的骨料包括粗骨料、细骨料。
所述的步骤③中的超声波处理采用超声波振捣器，或者超声波搅拌机，或者超声波分散仪，或者超声波处理器，或者安装有超声波振捣器的储存罐。
所述的骨料粒径≤32mm。
上述实施例一到三中所述的步骤②中还加入外加剂，或者纤维，或者纳米材料，分别制作高强混凝土、或者纤维混凝土、或者纳米混凝土，所述的外加剂为抗冻剂，减水剂；所述的纤维为尼龙纤维、或者玻璃纤维、或者为金属纤维；所述的纳米材料为纳米材料纤维；这样就可以形成更多的实施例，在此不一一赘述，均属于本发明的保护范围。
上述实施例一到三，若步骤②中搅拌设备与步骤③中采用的超声波设备能够合为一个设备的话，所述的步骤②和③在同一设备中同步进行；这样可以形成更多的实施例，在此不一一赘述，均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于超声波的干性混凝土拌合工艺，包括如下步骤；
①选取混凝土原料，至少包括骨料、水泥、总量为a的水；
②将水泥和总量为b的水投入搅拌设备中制备成混合均匀的水泥浆；0.8a≥b≥0.5a；
③将步骤②中的水泥浆进行超声波处理，利用超声波的空化效应破碎水泥浆中的水泥团并排出水泥浆中的气泡，进一步充分水化水泥，使水泥浆更加均匀；
④将骨料和总量为c的水投入搅拌设备中拌合润湿，所述的c+b=a，检测骨料的湿度达标后完成拌合；
⑤将步骤③中处理完成的水泥浆、和步骤④中处理完成的骨料一起置入搅拌设备中进行二次搅拌，制成干性混凝土混合料。
2.根据权利要求1所述的基于超声波处理的混凝土二次搅拌工艺，其特征是：所述的步骤②中还加入外加剂，或者纤维，或者纳米材料，分别制作高强混凝土、或者纤维混凝土、或者纳米混凝土。
3.根据权利要求1-2任一所述的基于超声波处理的混凝土二次搅拌工艺，其特征是：所述的骨料为天然骨料、或者为再生骨料、或者为天然骨料与再生骨料的混合物。
4.根据权利要求3所述的基于超声波处理的混凝土二次搅拌工艺，其特征是：所述的骨料包括粗骨料、细骨料。
5.根据权利要求1所述的基于超声波处理的混凝土二次搅拌工艺，其特征是：所述的步骤③中的超声波处理采用超声波振捣器，或者超声波搅拌机，或者超声波分散仪，或者超声波处理器，或者安装有超声波振捣器的储存罐。
6.根据权利要求1所述的基于超声波处理的混凝土二次搅拌工艺，其特征是：所述的步骤②和③在同一设备中同步进行。
7.根据权利要求1所述的基于超声波处理的混凝土二次搅拌工艺，其特征是：所述的骨料粒径≤32mm。
8.根据权利要求1所述的基于超声波处理的混凝土二次搅拌工艺，其特征是：所述的外加剂为抗冻剂，减水剂；所述的纤维为尼龙纤维、或者玻璃纤维、或者为金属纤维；所述的纳米材料为纳米材料纤维。
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