CN108636631B - 一种用于检测喷射混凝土用速凝剂性能的混合喷射装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于检测喷射混凝土用速凝剂性能的混合喷射装置，含喷嘴本体、水泥净浆储料室、气液混合室以及速凝剂喷头，喷嘴本体的两端分别设有膨胀口和限制缩口，水泥净浆储料室外壁上安装有水泥净浆进料接口，气液混合室外壁上分别安装有被测速凝剂进料接口和压缩空气接口，限制缩口、水泥净浆储料室和气液混合室依次首尾相连，速凝剂喷头与水泥净浆储料室顶部以螺纹副连接并被置于喷嘴本体的限制缩口内。装置为被测速凝剂与适当流量的压缩空气混合和喷射雾化并与水泥净浆充分混合，最终在锥形试模中射流密实成型创造了条件。是用射流密实成型方式进行速凝剂性能检测装置的配套部件。

Description

一种用于检测喷射混凝土用速凝剂性能的混合喷射装置
技术领域
本发明涉及建筑施工材料测试装置技术领域，尤其涉及一种用于检测喷射混凝土用速凝剂性能的技术领域。
背景技术
喷射混凝土是隧道钻爆法施工对隧道进行初期支护的重要技术手段。在喷射混凝土施工工艺中，必须在混凝土中掺入速凝剂，掺入的速凝剂的性能对于喷射混凝土的施工质量、效率、成本以及喷射混凝土所形成的支护结构的耐久性均有很大影响。因此，采用相应的技术手段，对喷射混凝土用速凝剂的性能进行测试和评价具有重要的现实意义。目前，国内外普遍采用速凝剂与拌合用水掺入水泥中强力搅拌形成水泥净浆，然后手工成型后检测其凝结性能的方法，而在我国最新颁布的国家标准中，也对这种检测方法进行了详细阐述。事实上，速凝剂一掺入到水泥浆中就立即发生化学反应，反应生成物相互缠绕、堆叠，使水泥浆迅速失去流动性，这种相互的缠绕和堆叠达到一定的强度，也就发生了凝结。在速凝剂掺入到水泥浆中的早期，水化反应是最为剧烈的阶段，现有技术将这个阶段生成的水化产物通过强力搅拌实施了破坏，人工入模成型的过程也对其凝结性能的检测结果产生人为的影响，使得对于喷射混凝土用速凝剂性能的检测不真实，也与现场的实际应用脱节，检测的结果并不能够知道现场施工。因此有必要研究一种方法和配套的装置来解决这个问题。
发明内容
为解决使用喷射雾化混合、射流密实成型方法对速凝剂进行性能测试的装置的喷射系统喷嘴的技术问题，本发明提出了一种用于检测混凝土速凝剂性能的混合喷射装置。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供一种用于检测喷射混凝土用速凝剂性能的混合喷射装置，包括喷嘴本体、储料室、气液混合室以及速凝剂喷头，所述喷嘴本体的两端分别设有膨胀口和限制缩口，所述储料室外壁上安装有水泥净浆进料接口，所述气液混合室外壁上分别安装有速凝剂进料接口和压缩空气接口，所述限制缩口、储料室和气液混合室依次首尾相连，所述速凝剂喷头设置于所述限制缩口以内。
所述膨胀口和限制缩口均为外端口径大，内端口径小的锥形口。
所述储料室与气液混合室之间通过螺纹副连接在一起。
所述喷嘴本体与储料室之间通过螺纹副连接在一起。
所述压缩空气接口、水泥净浆进料接口以及速凝剂进料接口的材质均为牌号为SUS304不锈钢。
所述速凝剂喷头是内径为2mm至4mm，壁厚为1mm的紫铜或不锈钢毛细管。
所述喷嘴本体的材质是牌号为SUS304不锈钢。
本发明的有益效果在于：采用本发明提供的技术方案，待测速凝剂和压缩空气进入气液混合室内进行混合，在压缩空气的推动下，从速凝剂喷嘴高速喷出并雾化，在喷嘴主体的膨胀区形成部分真空。同时，在压缩空气的推动下，水泥净浆进入储料室，在压缩空气所形成的压力推动下和速凝剂喷出在喷嘴膨胀区所形成的部分真空的吸引下，通过限制缩口与雾化的速凝剂一同喷出，在喷嘴下方的锥形试模中密实成型，达到喷射雾化混合，和射流密实成型的目标。通过调整进入气液混合室的压缩空气流量，可以调整喷射压力，通过更换不同限制缩口通经的喷嘴本体，可以适应不同水胶比水泥浆喷射的需要。本发明具有结构简单、安装和拆卸方便，制造成本低廉等特点，同时，在停止使用时，可以直接使用清水进行清洗即可。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明第一实施例喷嘴本体的结构示意图；
图3是本发明第二实施例喷嘴本体的结构示意图。
图中：1-喷嘴本体，2-储料室，3-气液混合室，4-速凝剂喷头，5-水泥净浆进料接口，6-速凝剂进料接口，7-压缩空气接口，101-膨胀口，102-限制缩口。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
本发明提供一种用于检测混凝土速凝剂性能的混合喷射装置，如图1所示，包括喷嘴本体1、储料室2、气液混合室3以及速凝剂喷头4，喷嘴本体1的两端分别设有膨胀口101和限制缩口102，储料室2外壁上安装有水泥净浆进料接口5，气液混合室3外壁上分别安装有速凝剂进料接口6和压缩空气接口7，限制缩口102、储料室2和气液混合室3依次首尾相连，速凝剂喷头4设置于限制缩口102以内。
采用本发明提供的技术方案，待测速凝剂和压缩空气进入气液混合室内进行混合，在压缩空气的推动下，从速凝剂喷嘴高速喷出并雾化，在喷嘴主体的膨胀区形成部分真空。同时，在压缩空气的推动下，水泥净浆进入储料室，在压缩空气所形成的压力推动下和速凝剂喷出在喷嘴膨胀区所形成的部分真空的吸引下，通过限制缩口与雾化的速凝剂一同喷出，在喷嘴下方的锥形试模中密实成型，达到喷射雾化混合，和射流密实成型的目标。通过调整进入气液混合室的压缩空气流量，可以调整喷射压力，通过更换不同限制缩口通经的喷嘴本体，可以适应不同水胶比水泥浆喷射的需要。本发明具有结构简单、安装和拆卸方便，制造成本低廉等特点，同时，在停止使用时，可以直接使用清水进行清洗即可。
进一步地，膨胀口101和限制缩口102均为外端口径大，内端口径小的锥形口。膨胀口101和限制缩口102的端口口径大小根据实际情况而设定，例如，如图2所示，当水胶比为0.4时，限制缩口102小端端口口径取为5毫米，水泥净浆实际通过面积约为6平方毫米。如图3所示，当水胶比为0.35时，限制缩口102小端端口口径取为5.2毫米，水泥净浆实际通过面积为8.5平方毫米。
进一步地，储料室2与气液混合室3之间通过螺纹副连接在一起。喷嘴本体1与储料室2之间通过螺纹副连接在一起。采用该技术方案，一方面有利于零部件的拆卸与安装，另一方面，大幅度降低了制造成本，便于对零部件使用清水和压缩空气进行清洗。
进一步地，压缩空气接口7、水泥净浆进料接口5以及速凝剂进料接口6的材质均为牌号为SUS304不锈钢。速凝剂喷头4是内径为2mm至4mm，壁厚为1mm的紫铜或不锈钢毛细管。喷嘴本体1的材质是牌号为SUS304不锈钢。
采用本发明提供的技术方案，整个混合喷射装置，三个进口均使用市售标准件，需要加工的只有气液混合室、水泥净浆储料室、喷嘴本体和速凝剂喷嘴。
气液混合室使用不锈钢在车床上进行加工，在气液混合室顶部需要加工速凝剂进口接头安装螺纹，在侧面需要加工同样规格的压缩空气接口螺纹。气液混合室下端需要加工与水泥净浆储料室连接的内螺纹，使用车床加工即可。
水泥净浆储料室也使用SUS304不锈钢加工，在其顶部需要加工与气液混合室连接的外螺纹和锥形口，在锥形口的下端加工安装速凝剂喷嘴的M10螺纹，在侧面加工水泥净浆进入接口的内螺纹，底部需要加工与喷嘴本体连接的内螺纹。
喷嘴本体也使用SUS304不锈钢进行加工，在其上不需要加工限制缩口和与水泥净浆储料室连接的外螺纹，下部需要加工喇叭口。为适应不同水胶比的净浆喷射的需要，须加工各种不同限制缩口通经的喷嘴本体。

Claims (6)

1.一种用于检测喷射混凝土用速凝剂性能的混合喷射装置，其特征在于：包括喷嘴本体(1)、储料室(2)、气液混合室(3)以及速凝剂喷头(4)，所述喷嘴本体(1)的两端分别设有膨胀口(101)和限制缩口(102)，所述储料室(2)外壁上安装有水泥净浆进料接口(5)，所述气液混合室(3)外壁上分别安装有速凝剂进料接口(6)和压缩空气接口(7)，所述限制缩口(102)、储料室(2)和气液混合室(3)依次首尾相连，所述速凝剂喷头(4)设置于所述限制缩口(102)以内，所述速凝剂喷头(4)是内径为2mm至4mm，壁厚为1mm的紫铜或不锈钢毛细管。
2.根据权利要求1所述的一种用于检测喷射混凝土用速凝剂性能的混合喷射装置，其特征在于：所述膨胀口(101)和限制缩口(102)均为外端口径大，内端口径小的锥形口。
3.根据权利要求1所述的一种用于检测喷射混凝土用速凝剂性能的混合喷射装置，其特征在于：所述储料室(2)与气液混合室(3)之间通过螺纹副连接在一起。
4.根据权利要求1所述的一种用于检测喷射混凝土用速凝剂性能的混合喷射装置，其特征在于：所述喷嘴本体(1)与储料室(2)之间通过螺纹副连接在一起。
5.根据权利要求1所述的一种用于检测喷射混凝土用速凝剂性能的混合喷射装置，其特征在于：所述压缩空气接口(7)、水泥净浆进料接口(5)以及速凝剂进料接口(6)的材质均为牌号为SUS304不锈钢。
6.根据权利要求1所述的一种用于检测喷射混凝土用速凝剂性能的混合喷射装置，其特征在于：所述喷嘴本体(1)的材质是牌号为SUS304不锈钢。
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