CN105666697A - 一种泡沫混凝土制备系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种泡沫混凝土制备系统，包括水泥浆搅拌装置、水泥浆输送装置、高压空气输送装置和泡沫混凝土发生装置，所述泡沫混凝土发生装置的一端开设有进浆口和进气口，泡沫混凝土发生装置的另一端开设有成品输出口；所述水泥浆搅拌装置通过水泥浆输送管道与泡沫混凝土发生装置的进浆口连通，所述高压空气输送装置的出口与泡沫混凝土发生装置的进气口连通。本发明还提供了一种泡沫混凝土制备方法。本发明的有益效果是：先将水泥浆与发泡剂混合后，再与高压空气混合制成泡沫混凝土，泡沫混凝土其内部泡孔分布均匀，泡孔大小相差不大，密度级相差较小，水灰比稳定；且避免了传统方法中水泥浆体与泡沫机械式混合造成的大量消泡问题。

Description

一种泡沫混凝土制备系统及方法
技术领域
本发明涉及建筑施工领域，具体涉及一种泡沫混凝土制备系统及方法。
背景技术
目前，建筑领域多采用空气压缩法生产泡沫混凝土，其具体步骤为：首先，将水泥、矿物质掺合料和水在搅拌设备中按一定比例搅拌均匀，通过输送泵输送到管道中；其次，按照一定比例混合发泡剂，并通过发泡剂输送泵与压缩空气进行混合（即空气压缩法），在管道内产生密集的泡沫；最后，水泥浆和泡沫在管道内进行机械式混合。这类设备生产的泡沫混凝土存在以下缺点：泡沫混凝土内部泡孔分布不均匀，泡孔孔径在0.1mm~1.5mm之间，泡孔大小相差较大，且直径较大的泡孔，对泡沫混凝土的强度及热工性能有不利的影响；水泥浆体和泡沫机械式混合存在大量消泡和消泡不均匀的问题（其中消泡率也即消掉的泡沫与实际加入泡沫的体积比为10%~20%），这种问题会增大泡沫混凝土的初始水灰比，以及使生产出的泡沫混凝土密度级相差很大（其密度级偏差在8%~15%），影响泡沫混凝土的强度和性质，同时也会增加泡沫混凝土的生产成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种性能优良、可行性好、稳定性高的泡沫混凝土制备系统及方法。
本发明采用的技术方案是：一种泡沫混凝土制备系统，包括水泥浆搅拌装置、水泥浆输送装置、高压空气输送装置和泡沫混凝土发生装置，所述泡沫混凝土发生装置的一端开设有进浆口和进气口，泡沫混凝土发生装置的另一端开设有成品输出口；所述水泥浆搅拌装置通过水泥浆输送管道与泡沫混凝土发生装置的进浆口连通，所述高压空气输送装置的出口与泡沫混凝土发生装置的进气口连通。
按上述方案，所述泡沫混凝土发生装置包括内筒和外筒，内筒内部为泡沫混凝土的制备腔，制备腔与进浆口连通；内筒和外筒之间形成空气腔，空气腔的两端密封，空气腔与进气口连通；在内筒上开设有多个连通空气腔和制备腔的进气孔。
按上述方案，所述内筒由多个单元体首尾相连；每个单元体包括两个相同的锥体结构，锥体结构的两端截面大小不同；两个锥体结构的大口径端相连。
按上述方案，每个单元体上开设有若干进气孔。
按上述方案，所述水泥浆搅拌装置包括搅拌锅和储浆锅，搅拌锅内设置有由搅拌电机驱动的第一搅拌杆，第一搅拌杆的底部安设有第一搅拌叶；所述搅拌锅的底部与储浆锅的顶部连通，储浆锅的底部通过水泥浆输送装置与泡沫混凝土发生装置的进浆口连通。
按上述方案，所述水泥浆输送装置包括水泥浆输送管道，水泥浆输送管道上安设有高压浓浆泵。
按上述方案，所述高压空气输送装置包括高压空气压缩机和储气罐，储气罐上安设有气压表；所述高压空气压缩机的出口与储气罐的入口连通，储气罐的出口通过管道与泡沫混凝土发生装置的进气口连通。
本发明还提供了一种利用如上所述系统制备泡沫混凝土的方法，它包括以下过程：先按配比称取水泥、矿物质掺合料、水和减水剂等材料，放入水泥浆搅拌装置内搅拌均匀；再加入发泡剂，搅拌均匀制成水泥浆体；通过水泥浆输送装置将水泥浆体泵入泡沫混凝土发生装置内，同时通过高压空气输送装置向泡沫混凝土发生装置内压入高压空气，高压空气进入水泥浆体的内部，产生泡沫混凝土。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、首先将水泥浆与发泡剂混合后，再在泡沫混凝土发生装置内与高压空气混合制成泡沫混凝土，通过该方法制备出的泡沫混凝土其内部泡孔分布均匀，泡孔大小相差不大，密度级相差较小，水灰比稳定；且避免了传统方法中水泥浆体与泡沫机械式混合造成的大量消泡问题，泡沫混凝土的强度稳定性、密度稳定性和热工性能均得到很大的提高。2、本制备系统性能优越，结构简单合理，可行性好。
附图说明
图1为本发明一个实施例的总体示意图。
图2为本实施例的具体结构示意图。
图3为本实施例中泡沫混凝土发生装置的结构示意图。
图4为本实施例中一个单元体的结构示意图。
其中：1、水泥浆搅拌装置；1.1、搅拌锅；1.2、第一搅拌叶；1.3、水泥浆阀门；1.4、储浆锅；1.5、第二搅拌叶；1.6、搅拌电机；2、水泥浆输送装置；2.1、水泥浆输送管道；2.2、高压浓浆泵；3、压缩空气输送装置；3.1、高压空气压缩机；3.2、进气管道；3.3、气压表；3.4、储气罐；3.5、空气阀门；3.6、出气管道；4、泡沫混凝土发生装置；4.1、进浆口；4.2、进气口；4.3、进气孔；4.4、内筒；4.5、外筒；4.6、成品输出口；4.7、空气腔；4.8、制备腔。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地描述。
如图1和图2所示的一种泡沫混凝土制备系统，包括水泥浆搅拌装置1、水泥浆输送装置2、高压空气输送装置3和泡沫混凝土发生装置4，泡沫混凝土发生装置4的一端开设有进浆口4.1和进气口4.2，泡沫混凝土发生装置4的另一端开设有成品输出口4.6；水泥浆搅拌装置1通过水泥浆输送装置2与泡沫混凝土发生装置4的进浆口4.1连通，高压空气输送装置3的出口与泡沫混凝土发生装置4的进气口4.2连通。
本发明中，如图3所示，泡沫混凝土发生装置4包括内筒4.4和外筒4.5，内筒4.4的内部为泡沫混凝土的制备腔4.8，进浆口4.1开设在制备腔4.8的一端；内筒4.4和外筒4.5之间形成空气腔4.7，空气腔4.7的两端密封，空气腔4.7与进气口4.2连通；在内筒4.4上开设有多个进气孔4.3，泡沫混凝土的制备腔4.8与空气腔4.7通过进气孔4.3连通；内筒4.4由多个单元体首尾相连，每个单元体包括两个相同的锥体结构，锥体结构的两端截面尺寸不同，两个锥体结构的大口径端相连；每个单元体上开设有若干进气孔4.3，如图4所示；这种结构形式的内筒4.4可以使水泥浆体在喷射过程中加气，加气均匀，防止水泥浆体堵塞进气孔4.3。
本发明中，水泥浆输送装置2包括水泥浆输送管道2.1，水泥浆输送管道2.1上安设有高压浓浆泵2.2；水泥浆搅拌装置1包括搅拌锅1.1和储浆锅1.4，搅拌锅1.1内设置有由搅拌电机1.6驱动的第一搅拌杆，第一搅拌杆的底部安设有第一搅拌叶1.2；搅拌锅1.1的底部通过管道与储浆锅1.4的顶部连通，该管道上安设有水泥浆阀门1.3（可控制管道中水泥浆的流通）；储浆锅1.4内安设有用于搅拌浆体的第二搅拌杆，第二搅拌杆的下部安装有第二搅拌叶1.5；储浆锅1.4的底部通过水泥浆输送管道2.1与泡沫混凝土发生装置4的进浆口4.1连通。
本发明中，高压空气输送装置3包括高压空气压缩机3.1和储气罐3.4，储气罐3.4上安设有气压表3.3；高压空气压缩机3.1的出口通过进气管道3.2与储气罐3.4的入口连通，储气罐3.4的出口通过出气管道3.6与泡沫混凝土发生装置4的进气口4.2连通；出气管道3.6上安设有空气阀门3.5。
本发明还提供了一种利用如上所述系统制备泡沫混凝土的方法，它包括以下过程：先按配比称取水泥、矿物质掺合料、水和减水剂等材料，放入水泥浆搅拌装置1内搅拌均匀；再加入发泡剂，搅拌均匀制成水泥浆体；通过水泥浆输送装置2将水泥浆体泵入泡沫混凝土发生装置4内，同时通过高压空气输送装置3向泡沫混凝土发生装置4内压入高压空气，高压空气进入水泥浆体的内部，产生泡沫混凝土。
实施例：设定泡沫混凝土理论配合比；水泥：粉煤灰：水：减水剂：发泡剂=350：115：145：3.5：6.5。按照上述配比，水灰比的理论值为0.31；泡沫混凝土的理论密度为620kg/m3。
按照上述配比称取各材料的质量，将水泥、粉煤灰、水及减水剂在水泥浆搅拌装置1内搅拌均匀，然后加入一定量的发泡剂，并搅拌均匀成水泥浆体；通过水泥浆输送装置2将水泥浆体泵入泡沫混凝土发生装置4的内筒4.4内，同时通过高压空气输送装置3将压力为1Mpa的压缩空气通入泡沫混凝土发生装置4的空气腔4.7内；压缩空气再由进气孔4.3压入含有发泡剂的水泥浆体内部，制备出泡沫混凝土。通过此系统和方法制备的泡沫混凝土其密度为615kg/m3（与理论值相比，波动较小）；内部泡孔孔径范围为0.05~0.8mm；水灰比为0.31（与理论值相比，几乎无波动）。泡沫混凝土与传统方法制备的混凝土相比，具有优异的强度稳定性、密度稳定性和热工性能。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种泡沫混凝土制备系统，其特征在于，包括水泥浆搅拌装置、水泥浆输送装置、高压空气输送装置和泡沫混凝土发生装置，所述泡沫混凝土发生装置的一端开设有进浆口和进气口，泡沫混凝土发生装置的另一端开设有成品输出口；所述水泥浆搅拌装置通过水泥浆输送管道与泡沫混凝土发生装置的进浆口连通，所述高压空气输送装置的出口与泡沫混凝土发生装置的进气口连通。
2.如权利要求1所述的一种泡沫混凝土制备系统，其特征在于，所述泡沫混凝土发生装置包括内筒和外筒，内筒内部为泡沫混凝土的制备腔，制备腔与进浆口连通；内筒和外筒之间形成空气腔，空气腔的两端密封，空气腔与进气口连通；在内筒上开设有多个连通空气腔和制备腔的进气孔。
3.如权利要求2所述的一种泡沫混凝土制备系统，其特征在于，所述内筒由多个单元体首尾相连；每个单元体包括两个相同的锥体结构，锥体结构的两端截面大小不同；两个锥体结构的大口径端相连。
4.如权利要求3所述的一种泡沫混凝土制备系统，其特征在于，每个单元体上开设有若干进气孔。
5.如权利要求1所述的一种泡沫混凝土制备系统，其特征在于，所述水泥浆搅拌装置包括搅拌锅和储浆锅，搅拌锅内设置有由搅拌电机驱动的第一搅拌杆，第一搅拌杆的底部安设有第一搅拌叶；所述搅拌锅的底部与储浆锅的顶部连通，储浆锅的底部通过水泥浆输送装置与泡沫混凝土发生装置的进浆口连通。
6.如权利要求1所述的一种泡沫混凝土制备系统，其特征在于，所述水泥浆输送装置包括水泥浆输送管道，水泥浆输送管道上安设有高压浓浆泵。
7.如权利要求1所述的一种泡沫混凝土制备系统，其特征在于，所述高压空气输送装置包括高压空气压缩机和储气罐，储气罐上安设有气压表；所述高压空气压缩机的出口与储气罐的入口连通，储气罐的出口通过管道与泡沫混凝土发生装置的进气口连通。
8.一种利用如权利要求1至7中任一权利要求所述系统制备泡沫混凝土的方法，其特征在于，它包括以下过程：先按配比称取水泥、矿物质掺合料、水和减水剂等材料，放入水泥浆搅拌装置内搅拌均匀；再加入发泡剂，搅拌均匀制成水泥浆体；通过水泥浆输送装置将水泥浆体泵入泡沫混凝土发生装置内，同时通过高压空气输送装置向泡沫混凝土发生装置内压入高压空气，高压空气进入水泥浆体的内部，产生泡沫混凝土。
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