CN106541496A - 一种干硬性混凝土风动水化和速凝剂混合方法及喷射喷头 - Google Patents

一种干硬性混凝土风动水化和速凝剂混合方法及喷射喷头 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种干硬性混凝土风动水化和速凝剂混合方法及喷射喷头,该混凝土喷射喷头,由夹套管与套管内有梢度并在内管外壁带有引风线的通道组成。夹套外有沿切线方向的雾化速凝剂接口。夹套部分约占喷头总长度的三分之一至二分之一。本发明的喷射方法通过喷头使雾化速凝剂与混凝土充分混合,又通过沿物料方向施加辅助旋转力,使添加了速凝剂的喷射混凝土粘聚,流畅送出,减少喷射混凝土的回弹,避免了喷射混凝土施工中易出现的堵管、脉冲及滴漏现象。

Description

一种干硬性混凝土风动水化和速凝剂混合方法及喷射喷头
【技术领域】
本发明属于混凝土喷射施工技术领域,具体涉及一种干硬性混凝土风动水化和速凝剂混合方法及喷射喷头。
【背景技术】
混凝土喷射施工经过几十年的发展,已普遍应用在建筑基坑、地铁、护坡、高速公路、高铁隧道及矿山工程的岩巷支护中。喷射混凝土是借助喷射机械,利用压缩空气或其他动力,将按一定配合比拌合的混凝土添加速凝剂后,通过输料软管在高压风作用下高速喷射到受喷岩面、构筑物上,并能迅速凝结硬化的一种混凝土施工方法。
现有的混凝土喷射施工无论使用大型台车或小型干湿喷机都有混凝土喷射堵管和出料脉冲滴漏等诸多问题,严重影响了喷射混凝土施工,最根本的是:现在的干湿喷射混凝土工艺不能很好的保障喷射混凝土的强度,湿法喷射水灰比大,影响速凝效率和强度;干法喷射无法完全水化,混凝土强度保障更无从谈起,且随着现在各种污染及有害排放物的增加,对大气污染的治理成为社会发展重要问题,其中混凝土喷射施工也是造成大气污染的污染源之一。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种干硬性混凝土风动水化和速凝剂混合方法及喷射喷头,该混凝土喷射喷头的设计既实现了速凝剂与混凝土拌合料的均匀混合,又通过旋转风的助力避免了混凝土施工中出现的喷射堵管粘连及出料脉冲滴漏现象。
本发明采用以下技术方案:
一种干硬性混凝土风动水化和速凝剂混合方法,包括以下步骤:
S1将水泥、砂、豆石、掺合料和水加入搅拌机制成特干或超干硬性混凝土,水泥占总物料的21%~35%,将制备的混凝土加入干或湿喷机中;
S2向步骤S1所述干或湿喷机中加入雾化水,控制灰水比为1∶0.3~0.5,经过捏合装置对混凝土粘团处理后,在输料软管中形成塑性混凝土拌合料;
S3将雾化速凝剂经过电热丝套加热,加热温度为60℃~80℃,所述雾化速凝剂为水泥质量的2%~6%;
S4将步骤S3制备的所述高温雾化速凝剂在喷射喷头内进行旋流处理后,再与步骤S2制备的所述塑性混凝土拌合料经过旋转混合作用后,迅速喷射到待施工部位。
本发明还公开了一种干硬性混凝土风动水化和速凝剂混合方法用喷射喷头,包括进料端管道和出料端管道,所述进料端管道沿外管壁设置有夹套,所述夹套与所述出料端管道密闭连接,所述出料端管道内壁螺旋设置有膛线,所述夹套内的雾化速凝剂与所述进料端管道内的混凝土在所述出料端管道内经过旋流充分混合后排出。
进一步的,所述夹套的后端沿其切线方向设置有用于加入雾化速凝剂的接口。
进一步的,所述进料端管道和夹套之间设置有引风通道,用于控制所述接口加入的雾化速凝剂的流动方向。
进一步的,多个所述引风通道均匀设置在所述夹套内的进料端管道外壁。
进一步的,每个所述引风通道沿所述进料端管道的外壁螺旋设置,与所述出料端管道内壁的膛线方向一致。
进一步的,所述接口的管径与雾化速凝剂输送管的管径相同。
进一步的,所述夹套内的进料端管道带有梢度且内径小于所述出料端管道内径,以便使雾化速凝剂旋转风作用于所述出料端管道内的混凝土。
进一步的,所述夹套长度为所述喷头总长度的三分之一到二分之一。
进一步的,所述进料端管道、出料端管道和所述夹套为一体式结构,出料端管道管口直径小于该出料端管道直径。
与现有技术相比,本发明至少具有以下有益效果:
本发明一种干硬性混凝土风动水化和速凝剂混合方法,水气一体化的风动力和管道捏合装置保证了干硬性混凝土的充分水化,使雾化速凝剂与管道水化的混凝土混合充分,通过雾化速凝剂的旋转使得添加了速凝剂的混凝土粘聚,并继续旋转喷出,减少了喷射混凝土的回弹,高温加热的雾化速凝剂有效提高了速凝剂的速凝效率,减少速凝剂的用量,并保持喷射混凝土的强度在不添加速凝剂的混凝土强度的90%以上,本方法克服了现有技术的不足,喷射的是水灰比较小的塑性新鲜混凝土,对保证速凝效率,减少速凝剂用量效果显著,同时,速凝剂和水的用量少,喷射混凝土强度高,。
本发明还公开了一种干硬性混凝土风动水化和速凝剂混合方法用喷射喷头,在进料端管道外壁设置有夹套,能够将管道内的混凝土和夹套内的雾化速凝剂充分混合后喷出,避免了混凝土在喷射施工时的堵管、脉冲滴漏现象。
进一步的,在进料端管道外壁和夹套之间设置的引风通道可以控制雾化速凝剂的流向,通过螺旋设置沿物料方向施加辅助旋转力,从而能够既添加了速凝剂的混凝土的粘聚,又能使得混凝土流畅喷出,减少喷射混凝土的回弹,避免在施工过程中出现喷射堵管粘连的问题。
进一步的,夹套的长度为喷头总长度的三分之一到二分之一,通过引风通道加大了速凝剂的旋转辅助力。
综上所述,本发明提高了速凝剂的利用率,使得混凝土与雾化速凝剂作用效率高,同时降低了喷射混凝土的回弹,并有效提高并保障了喷射混凝土的强度。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明的剖视图。
其中:1.夹套;2.引风通道;3.接口。
【具体实施方式】
本发明提供了一种干硬性混凝土风动水化和速凝剂混合方法,包括以下步骤:
S1将水泥、砂、豆石、掺合料和水加入搅拌机制成特干或超干硬性混凝土,水泥占总物料的21%~35%,将制备的混凝土加入干或湿喷机中;
S2向步骤S1所述干或湿喷机中加入雾化水,控制灰水比为1∶0.3~0.5,经过捏合装置对混凝土粘团处理后,在输料管中形成塑性混凝土拌合料;
其中,所述捏合装置为沙漏型结构,设置在所述干或湿喷机的出口处,用于对塑性混凝土拌合料进行捏合处理,提高粘团性。
S3将雾化速凝剂经过电热丝套加热,加热温度为60℃~80℃,所述水泥与雾化速凝剂的质量比为1:0.42~2.1;所述雾化速凝剂为水泥质量的2%~6%;
S4将步骤S3制备的所述高温雾化速凝剂在喷射喷头内进行旋流处理后,再与所述塑性混凝土拌合料经过旋转混合作用后,迅速喷射到待施工部位。
本发明还提供了一体式结构的干硬性混凝土风动水化和速凝剂混合方法用喷射喷头,包括进料端管道和出料端管道两部分,所述进料端管道外设置有夹套1,所述夹套1与所述出料端管道密闭连接,出料端管道内壁螺旋设置有膛线,所述夹套内的雾化速凝剂和所述进料端管道内的混凝土在所述出料端管道内经过旋流混合后排出。
所述夹套1的后端沿其切线方向设置有用于加入雾化速凝剂的接口3,所述接口3的管径与雾化速凝剂输送管的管径相同。
所述进料端管道和夹套1之间设置有引风通道2,用于控制所述接口3加入的雾化速凝剂的流动方向,多个所述引风通道2均匀设置在所述夹套1内的进料端管道外壁,每个所述引风通道2沿所述进料端管道的外壁螺旋设置,并与所述出料端管道内壁的膛线方向一致。
所述夹套1内的进料端管道带有梢度且内径小于所述出料端管道内径,所述夹套1长度为所述喷头总长度的三分之一到二分之一,所述出料端管道管口直径小于该出料端管道直径。
具体使用过程为:将速雾化凝剂输料管与接口3连接,将喷头与喷射管连接。当塑性混凝土输送料进入喷头后,将高温雾化速凝剂沿喷头切线方向通过接口3进入夹套1,并通过夹套内的引风通道进行旋流,然后进入带有膛线的出料端管道内与混凝土进行旋流混合后喷出,既起到速凝剂的均匀分散加入,又通过膛线和引风通道的旋转助力,防止喷射混凝土堵塞、脉冲及滴漏现象的发生。
夹套内引风通道的旋转长度和引风道的多少,以喷射机的喷射方量和输送物料的状态进行选择。
以上内容仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种干硬性混凝土风动水化和速凝剂混合方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1将水泥、砂、豆石、掺合料和水加入搅拌机制成特干或超干硬性混凝土,水泥占总物料的21%~35%,将制备的混凝土加入干或湿喷机中;
S2向步骤S1所述干或湿喷机中加入雾化水,控制灰水比为1∶0.3~0.5,经过捏合装置对混凝土粘团处理后,在输料软管中形成塑性混凝土拌合料;
S3将雾化速凝剂经过电热丝套加热,加热温度为60℃~80℃,所述雾化速凝剂为水泥质量的2%~6%;
S4将步骤S3制备的所述高温雾化速凝剂在喷射喷头内进行旋流处理后,再与步骤S2制备的所述塑性混凝土拌合料经过旋转混合作用后,迅速喷射到待施工部位。
2.一种干硬性混凝土风动水化和速凝剂混合方法用喷射喷头,其特征在于,包括进料端管道和出料端管道,所述进料端管道沿外管壁设置有夹套(1),所述夹套(1)与所述出料端管道密闭连接,所述出料端管道内壁螺旋设置有膛线,所述夹套内的雾化速凝剂与所述进料端管道内的混凝土在所述出料端管道内经过旋流充分混合后排出。
3.根据权利要求2所述的一种干硬性混凝土风动水化和速凝剂混合方法用喷射喷头,其特征在于,所述夹套(1)的后端沿其切线方向设置有用于加入雾化速凝剂的接口(3)。
4.根据权利要求3所述的一种干硬性混凝土风动水化和速凝剂混合方法用喷射喷头,其特征在于,所述进料端管道和夹套(1)之间设置有引风通道(2),用于控制所述接口(3)加入的雾化速凝剂的流动方向。
5.根据权利要求4所述的一种干硬性混凝土风动水化和速凝剂混合方法用喷射喷头,其特征在于,多个所述引风通道(2)均匀设置在所述夹套(1)内的进料端管道外壁。
6.根据权利要求5所述的一种干硬性混凝土风动水化和速凝剂混合方法用喷射喷头,其特征在于,每个所述引风通道(2)沿所述进料端管道的外壁螺旋设置,与所述出料端管道内壁的膛线方向一致。
7.根据权利要求3所述的一种干硬性混凝土风动水化和速凝剂混合方法用喷射喷头,其特征在于,所述接口(3)的管径与雾化速凝剂输送管的管径相同。
8.根据权利要求1所述的一种干硬性混凝土风动水化和速凝剂混合方法用喷射喷头,其特征在于,所述夹套(1)内的进料端管道带有梢度且内径小于所述出料端管道内径,以便使雾化速凝剂旋转风作用于所述出料端管道内的混凝土。
9.根据权利要求8所述的一种干硬性混凝土风动水化和速凝剂混合方法用喷射喷头,其特征在于,所述夹套(1)长度为所述喷头总长度的三分之一到二分之一。
10.根据权利要求2至9中任一项所述的一种干硬性混凝土风动水化和速凝剂混合方法用喷射喷头,其特征在于,所述进料端管道、出料端管道和所述夹套(1)为一体式结构,所述出料端管道管口直径小于该出料端管道直径。
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