CN110281385A - 一种环境箱内使用的混凝土自动搅拌机和方法 - Google Patents

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李雪峰
乔天龙
杨鹏宇
许崇帮
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Abstract

一种环境箱内使用的混凝土自动搅拌机和方法，有利于研究外界环境变化对混凝土外加剂或引气剂或表面活性剂等的性能影响，为高海拔地区的混凝土工程建设提供技术支持，其特征在于，包括适配于环境箱内部空间的框架，所述框架内设置有搅拌桶，所述搅拌桶内设置有搅拌轴，所述搅拌轴与电机的输出轴连接，所述电机通过支架固定在所述框架内，所述框架内安装有摄像头和照明灯。

Description

一种环境箱内使用的混凝土自动搅拌机和方法
技术领域
本发明涉及在环境箱内进行混凝土搅拌试验的技术，特别是一种环境箱内使用的混凝土自动搅拌机和方法，有利于研究外界环境变化对混凝土外加剂或引气剂或表面活性剂等的性能影响，为高海拔地区的混凝土工程建设提供技术支持。
背景技术
混凝土作为最大宗的建筑材料，被广泛用于各种交通基础设施的建设中。混凝土的原料包括胶凝材料(如水泥)和骨料(如砂石等)。为了改善混凝土施工性能及耐久性能，一般借助于化学外加剂(也称为外加剂或引气剂或表面活性剂等)的添加，而外加剂的出现使混凝土施工性能及耐久性能得到显著改善，从而使混凝土应用范围更为广泛。混凝土外加剂通常是一种表面活性剂，其工作原理主要为通过改变界面活性而实现混凝土减水、引气或减缩等效果。随着交通基础设施建设不选向严酷环境延伸，如在高海拔地区，工程技术人员发现低气压会显著削弱引气剂的引气能力。本发明人认为，由于表面活性剂性能受外界温度或气压影响显著，混凝土外加剂使用时低温或低气压均可能对外加剂的使用效果产生影响，这就需要研究外界环境变化对混凝土外加剂性能的影响。本发明人设想，如果设计出一种环境箱内使用的混凝土自动搅拌机，就能够利用环境箱模拟出外界环境变化的情况下进行混凝土搅拌试验。由于环境箱通常空间有限且工作时完全封闭，现有技术中的混凝土搅拌机无法应用。有鉴于此，本发明人完成了本发明。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种环境箱内使用的混凝土自动搅拌机和方法，有利于研究外界环境变化对混凝土外加剂或引气剂或表面活性剂等的性能影响，为高海拔地区的混凝土工程建设提供技术支持。
本发明技术方案如下：
一种环境箱内使用的混凝土自动搅拌机，其特征在于，包括适配于环境箱内部空间的框架，所述框架内设置有搅拌桶，所述搅拌桶内设置有搅拌轴，所述搅拌轴与电机的输出轴连接，所述电机通过支架固定在所述框架内，所述框架内安装有摄像头和照明灯。
所述搅拌桶的底部与所述框架的框架底之间设置有橡胶垫。
所述摄像头位于所述框架内的后部右上角，所述照明灯位于所述框架内的前部左上角，所述支架位于所述框架的内顶部中间位置，所述电机的输出轴通过联轴器向下连接所述搅拌轴，所述框架内的左侧上部设置有水箱，所述搅拌桶的前侧上部设置有入料口，所述水箱通过水管连接所述入料口，所述水管上设置有水流控制器。
所述水流控制器包括流量计和电磁阀。
所述搅拌轴上设置有搅拌叶片，所述搅拌桶的前侧下部设置有混凝土出料口。
所述框架的外部设置有显示器，所述显示器连接所述摄像头。
所述框架的外部设置有搅拌控制装置，所述搅拌控制装置具有电源开关和动力控制系统面板，所述动力控制系统面板与所述电机连接。
所述搅拌控制装置具有给水控制系统面板和/或监视系统控制面板。
所述给水控制系统面板分别连接所述水箱和所述水流控制器，所述监视系统控制面板分别连接所述摄像头、所述照明灯和所述显示器。
一种环境箱内使用的混凝土自动搅拌方法，其特征在于，包括以下步骤：
①将上述一种环境箱内使用的混凝土自动搅拌机的主体放入环境箱内，搅拌控制装置和显示器放在环境箱外，将混凝土原材料中的胶凝材料及粗细骨料装入混凝土搅拌桶内，将化学外加剂溶于水后一起加入水箱；
②关闭环境箱的箱门，开启搅拌机的监视系统，设定指定的环境条件后启动环境箱；
③待环境箱达到设定环境条件稳定后，开启动力控制系统搅拌胶凝材料及粗细骨料；
④待胶凝材料及粗细骨料混合均匀后打开水箱开关，待水量达到预设值后关闭水箱开关；
⑤继续搅拌混凝土直至达到设计搅拌时间，关闭电机停止搅拌；
⑥搅拌结束后，打开环境箱，由混凝土出料口取出混凝土进行相关性能测试。
本发明的技术效果如下：本发明一种环境箱内使用的混凝土自动搅拌机和方法，通过适配于环境箱内部空间的框架与搅拌动力系统和搅拌监视系统的组合形成了新产品，属于一项能实现在环境箱有限的空间内使用的混凝土搅拌技术，有利于研究外界环境变化对混凝土外加剂或引气剂或表面活性剂等的性能影响，为高海拔地区的混凝土工程建设提供技术支持。
附图说明
图1是实施本发明一种环境箱内使用的混凝土自动搅拌机的结构示意图。
图2是图1中一些部分的俯视方向结构示意图。
附图标记列示如下：1-框架；2-显示器；3-搅拌控制装置；4-摄像头；5-照明灯；6-电机；7-支架；8-水箱；9-水流控制器；10-水管；11-搅拌桶；12-橡胶垫；13-混凝土出料口；14-框架底；15-搅拌轴；16-入料口；17-监视系统控制面板；18-动力控制系统面板；19-给水控制系统面板；20-电源开关；21-搅拌叶片。
具体实施方式
下面结合附图(图1-图2)对本发明进行说明。
图1是实施本发明一种环境箱内使用的混凝土自动搅拌机的结构示意图。图2是图1中一些部分的俯视方向结构示意图。如图1至图2所示，一种环境箱内使用的混凝土自动搅拌机，包括适配于环境箱内部空间的框架1，所述框架1内设置有搅拌桶11，所述搅拌桶11内设置有搅拌轴15，所述搅拌轴15与电机6的输出轴连接，所述电机6通过支架7固定在所述框架1内，所述框架1内安装有摄像头4和照明灯5。所述搅拌桶11的底部与所述框架1的框架底14之间设置有橡胶垫12。所述摄像头4位于所述框架1内的后部右上角，所述照明灯5位于所述框架1内的前部左上角，所述支架7位于所述框架1的内顶部中间位置，所述电机6的输出轴通过联轴器向下连接所述搅拌轴15，所述框架1内的左侧上部设置有水箱8，所述搅拌桶11的前侧上部设置有入料口16，所述水箱8通过水管10连接所述入料口16，所述水管10上设置有水流控制器9。所述水流控制器9包括流量计和电磁阀。所述搅拌轴15上设置有搅拌叶片21，所述搅拌桶11的前侧下部设置有混凝土出料口13。所述框架1的外部设置有显示器2，所述显示器2连接所述摄像头4。
所述框架1的外部设置有搅拌控制装置3，所述搅拌控制装置3具有电源开关20和动力控制系统面板18，所述动力控制系统面板18与所述电机6连接。所述搅拌控制装置3具有给水控制系统面板19和/或监视系统控制面板17。所述给水控制系统面板19分别连接所述水箱8和所述水流控制器9，所述监视系统控制面板17分别连接所述摄像头4、所述照明灯5和所述显示器2。
一种环境箱内使用的混凝土自动搅拌方法，包括以下步骤：
①将上述一种环境箱内使用的混凝土自动搅拌机的主体放入环境箱内，搅拌控制装置和显示器放在环境箱外，将混凝土原材料中的胶凝材料及粗细骨料装入混凝土搅拌桶内，将化学外加剂溶于水后一起加入水箱；
②关闭环境箱的箱门，开启搅拌机的监视系统，设定指定的环境条件后启动环境箱；
③待环境箱达到设定环境条件稳定后，开启动力控制系统搅拌胶凝材料及粗细骨料；
④待胶凝材料及粗细骨料混合均匀后打开水箱开关，待水量达到预设值后关闭水箱开关；
⑤继续搅拌混凝土直至达到设计搅拌时间，关闭电机停止搅拌；
⑥搅拌结束后，打开环境箱，由混凝土出料口取出混凝土进行相关性能测试。
搅拌全过程由监视系统实时监测，以便及时了解搅拌机的工作状态并对其进行有效控制。
一种操作简单，能实现在环境箱有限的空间内使用的自动混凝土搅拌机，主要由混凝土搅拌桶、电机、水箱、监视系统及控制系统组成，整体由钢结构框架连接固定。混凝土搅拌桶主体为桶(即搅拌桶11)，上部焊接支架7，目的固定发动机(即电机6)与搅拌叶片连接轴，连接轴上焊接搅拌叶片21，由上到下错位焊接，目的为更加充分的搅拌混凝土，桶底部安装混凝土出料口，方便搅拌完成后的混凝土快速取出。电机6可控制搅拌叶片21转动方向及转速，实现搅拌叶片21的搅拌方向和速度可调。水箱8出口连接由电磁阀和流量计组成的控制器，目的为控制水流流量及流速。监视系统由照明灯5、摄像头4及显示器2组成，目的为实时监视混凝土的搅拌状态。控制系统由电机控制，水箱控制及监视系统控制组成，其中电机控制可实现开关电机、控制叶片转速及方向；水箱控制可实现对水箱流量及流速的控制；监视系统控制可控制照明及摄像头的开闭。搅拌机整体由钢结构框架连接固定，搅拌桶底部与框架结构之间铺设一层橡胶底座，目的减弱搅拌过程中搅拌机对环境箱产生的震动。
在此指明，以上叙述有助于本领域技术人员理解本发明创造，但并非限制本发明创造的保护范围。任何没有脱离本发明创造实质内容的对以上叙述的等同替换、修饰改进和/或删繁从简而进行的实施，均落入本发明创造的保护范围。

Claims (10)

1.一种环境箱内使用的混凝土自动搅拌机，其特征在于，包括适配于环境箱内部空间的框架，所述框架内设置有搅拌桶，所述搅拌桶内设置有搅拌轴，所述搅拌轴与电机的输出轴连接，所述电机通过支架固定在所述框架内，所述框架内安装有摄像头和照明灯。
2.根据权利要求1所述的环境箱内使用的混凝土自动搅拌机，其特征在于，所述搅拌桶的底部与所述框架的框架底之间设置有橡胶垫。
3.根据权利要求1所述的环境箱内使用的混凝土自动搅拌机，其特征在于，所述摄像头位于所述框架内的后部右上角，所述照明灯位于所述框架内的前部左上角，所述支架位于所述框架的内顶部中间位置，所述电机的输出轴通过联轴器向下连接所述搅拌轴，所述框架内的左侧上部设置有水箱，所述搅拌桶的前侧上部设置有入料口，所述水箱通过水管连接所述入料口，所述水管上设置有水流控制器。
4.根据权利要求3所述的环境箱内使用的混凝土自动搅拌机，其特征在于，所述水流控制器包括流量计和电磁阀。
5.根据权利要求1所述的环境箱内使用的混凝土自动搅拌机，其特征在于，所述搅拌轴上设置有搅拌叶片，所述搅拌桶的前侧下部设置有混凝土出料口。
6.根据权利要求1所述的环境箱内使用的混凝土自动搅拌机，其特征在于，所述框架的外部设置有显示器，所述显示器连接所述摄像头。
7.根据权利要求1所述的环境箱内使用的混凝土自动搅拌机，其特征在于，所述框架的外部设置有搅拌控制装置，所述搅拌控制装置具有电源开关和动力控制系统面板，所述动力控制系统面板与所述电机连接。
8.根据权利要求7所述的环境箱内使用的混凝土自动搅拌机，其特征在于，所述搅拌控制装置具有给水控制系统面板和/或监视系统控制面板。
9.根据权利要求8所述的环境箱内使用的混凝土自动搅拌机，其特征在于，所述给水控制系统面板分别连接所述水箱和所述水流控制器，所述监视系统控制面板分别连接所述摄像头、所述照明灯和所述显示器。
10.一种环境箱内使用的混凝土自动搅拌方法，其特征在于，包括以下步骤：
①将上述一种环境箱内使用的混凝土自动搅拌机的主体放入环境箱内，搅拌控制装置和显示器放在环境箱外，将混凝土原材料中的胶凝材料及粗细骨料装入混凝土搅拌桶内，将化学外加剂溶于水后一起加入水箱；
②关闭环境箱的箱门，开启搅拌机的监视系统，设定指定的环境条件后启动环境箱；
③待环境箱达到设定环境条件稳定后，开启动力控制系统搅拌胶凝材料及粗细骨料；
④待胶凝材料及粗细骨料混合均匀后打开水箱开关，待水量达到预设值后关闭水箱开关；
⑤继续搅拌混凝土直至达到设计搅拌时间，关闭电机停止搅拌；
⑥搅拌结束后，打开环境箱，由混凝土出料口取出混凝土进行相关性能测试。
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