CN113290694A - 一种高效混凝土生产工艺及生产线 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及混凝土领域，具体公开了一种高效混凝土生产工艺及生产线。高效混凝土生产工艺包括以下步骤：步骤（1），废弃骨料依次通过孔径为20‑23mm、12‑15mm和4‑7mm的筛网筛分处理，并依次得到粒径大于20‑25mm的骨料A，粒径大于12‑15mm的骨料B，粒径大于4‑7mm的骨料C和粒径小于4‑7mm的骨料D；步骤（2），将10‑15份骨料A、30‑40份骨料B、45‑55份骨料C、35‑45份骨料D、8‑10份填充剂混匀，接着加入9‑12份粉料混匀，再加入25‑30份混匀，获得混凝土。其具有使废弃骨料使用过程后混凝土仍保持较佳的抗压强度的优点。

Description

一种高效混凝土生产工艺及生产线
技术领域
本申请涉及混凝土领域，更具体地说，它涉及一种高效混凝土生产工艺及生产线。
背景技术
预拌混凝土是指工厂或车间集中搅拌运送到建筑工地的混凝土，其具有工效高、成本低的特点而被推广。
在预拌混凝土的生产工艺中会产生废弃混凝土，废弃混凝土凝固会对环境造成破坏，因此，通常需要对废弃混凝土清洗后废弃骨料需回收处理。
针对上述相关技术，发明人认为由于废弃混凝土的来源不同，废弃混凝土的废弃骨料粒径相差较大，因此废弃骨料加入混凝土后容易降低混凝土的抗压强度，因此，还有改善空间。
发明内容
为了使废弃骨料使用过程后混凝土仍保持较佳的抗压强度，本申请提供一种高效混凝土生产工艺及生产线。
第一方面，本申请提供的一种高效混凝土生产工艺，采用如下的技术方案：
一种高效混凝土生产工艺，包括以下步骤：
步骤(1)，废弃骨料依次通过孔径为20-23mm、12-15mm和4-7mm的筛网筛分处理，并依次得到粒径大于20-25mm的骨料A，粒径大于12-15mm的骨料B，粒径大于4-7mm的骨料C和粒径小于4-7mm的骨料D；
步骤(2)，将10-15份骨料A、30-40份骨料B、45-55份骨料C、35-45份骨料D、8-10份填充剂混匀，接着加入9-12份粉料混匀，再加入25-30份混匀，获得混凝土。
通过对废弃骨料依次筛分成不同粒径的骨料A、骨料B、骨料C和骨料D，再通过取特定份数的骨料A、骨料B、骨料C、骨料D共同作为混凝土中的骨料使用，并通过填充剂填充骨料之间的间隙，使得混凝土密实度较佳，使得混凝土的骨架体系较佳，有利于提高混凝土的抗压强度以及抗开裂性能，从而使得混凝土的强度提高，同时，通过混凝土拌合料中各组分配合，使得混凝土能够保持一定的流动性，也不易出现泌水现象，有利于混凝土运输，同时有利于混凝土浇筑后形成结构密实的混凝土，使得混凝土获得较佳的抗压强度。
优选的，所述填充剂包括以下质量份数的组分：
不饱和聚酯树脂100份
聚氨酯35-45份
固化剂1.8-2份
钴促进剂0.3-0.6份。
通过采用上述技术方案，通过加入不饱和聚酯树脂和聚氨酯作为填充剂的主料，有利于混凝土的弹性提高，混凝土在承受较高的载荷时也不容易开裂，在水泥固化过程中，水泥固化释放出水化热，使得混凝土的温度升高，容易引发不饱和聚酯树脂固化，通过不饱和聚酯树脂、聚氨酯以及水泥三者共同配合，使得混凝土拌合料的抗压强度和劈裂抗拉强度提高。
优选的，所述不饱和聚酯为双酚A环氧乙烯基树脂，所述固化剂为过氧化甲乙酮和过氧化二叔丁基按照质量比为1:(0.8-1)的组合。
通过采用双酚A环氧乙烯基树脂和过氧化甲乙酮、过氧化二叔丁基以及钴促进剂以特定比例配合，水泥固化释放出水化热，使得混凝土的温度升高，容易引发不饱和聚酯树脂固化，使得混凝土的使得混凝土的劈裂抗拉强度提高，使得混凝土能够承受较大的载荷而不易开裂。
优选的，所述钴促进剂为质量浓度为0.3-0.6％的异辛酸钴的苯乙烯溶液。
通过加入0.3-0.6％的异辛酸钴的苯乙烯溶液，有利于降低不饱和聚酯的固化温度，当水泥固化同时放出的热量使得水泥内部的温度升高，当水泥固化使得温度升高至40-45℃后，不饱和聚酯的固化形成具有一定弹性的交联网状结构，使得混凝土的劈裂抗拉强度和抗压强度提高，有利于提高混凝土的抗开裂能力。
优选的，所述填充剂中还加入有质量份数为10-20份的玻璃纤维。
通过加入玻璃纤维，有利于降低双酚A环氧乙烯基树脂的固化收缩率，使得混凝土内部不易产生裂缝，从而提高混凝土的抗压强度和抗裂强度。
优选的，所述填充剂的制备工艺如下：将不饱和聚酯、聚氨酯、过氧化甲乙酮和过氧化二叔丁基混合，搅拌均匀，然后加入钴促进剂混匀，获得填充剂。
通过采用上述制备方法制备得到填充剂，具有制备工艺简单和常温稳定性佳的优点。
第二方面，本申请提供一种高效混凝土生产线，采用如下的技术方案：
一种高效混凝土生产线，包括用于筛分废弃骨料的筛分器，所述筛分器包括由上至下排列的三层筛网，所述筛网对应设有用于存放最上层筛网的筛上产物的石料仓A、用于存放中间层筛网的筛上产物的石料仓B、用于存放最下层筛网的筛上产物的石料仓C和用于存放最下层筛网的筛下产物的石料仓D，所述高效混凝土生产线还包括用于存放粉料的粉料仓和用于存放填充剂的填充料仓，所述石料仓A、石料仓B、石料仓C、石料仓D、粉料仓和填充料仓同时连通有用于搅拌混合的搅拌釜，所述搅拌釜的顶部连通有进水口。
通过采用上述技术方案，废气石料通过筛分器筛分得到最上层筛网的筛上产物骨料A，中间层筛网的筛上产物骨料B，最下层筛网的筛上产物骨料C，最下层筛网的筛下产物骨料D，将骨料A存放至石料仓A、骨料B存放至石料仓B、骨料C存放至石料仓C、骨料D存放至石料仓D，在需要配置混凝土拌合物时，通过将骨料A、骨料B、骨料C、骨料D和填充剂以一定比例投入至搅拌釜中，混合均匀后加入粉料，搅拌均匀，之后通过进水口朝向搅拌釜内注入一定量的水，搅拌均匀后得到混凝土预拌物，使得废气骨料的利用效果较佳，且配置混凝土拌合物更加高效。
优选的，所述筛分器包括支架，所述支架固定连接有四个弹性件，四个所述弹性件远离支架一端固定连接有振动框，所述振动框固定连接有驱动振动框振动的驱动件，所述振动框内固定连接有三层筛网，三个所述筛网的孔径由上至下减小，最上层所述筛网的孔径为20-25mm，中间层所述筛网的孔径为12-15mm，最下层所述筛网的孔径为4-7mm。
通过采用上述技术方案，通过筛分器的设置，废气骨料按照的筛网孔径不同筛分出不同粒径的骨料，使得不同粒径的骨料的分离效果较佳，有利于废弃骨料的回收利用。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请通过对废弃骨料依次筛分成不同粒径的骨料A、骨料B、骨料C和骨料D，并通过填充剂填充不同粒径的骨料之间的间隙，使得混凝土密实度较佳，有利于提高混凝土的抗压强度以及抗开裂性能。
2、本申请中优选采用通过采用双酚A环氧乙烯基树脂和过氧化甲乙酮、过氧化二叔丁基以及钴促进剂以特定比例配合，使得混凝土的抗压性能以及抗开裂性能提高。
3、本申请的生产线，通过筛分器的设置，使得不同粒径的骨料的分离效果较佳，有利于废弃骨料的回收利用。
附图说明
图1是本申请实施例1高效混凝土生产线的流程示意图。
图2是本申请实施例1中筛分器的整体结构示意图。
附图标记：1、支架；2、驱动件；3、振动框；4、筛网。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本申请作进一步详细说明。
双酚A环氧乙烯基树脂的环氧当量为180-250，水泥为P.C42.5海螺水泥，以下实施例中，双酚A环氧乙烯基树脂均购自廊坊岐美环保科技有限公司，牌号为6101；水泥购自上海济韵建材有限公司。
制备例1
一种填充剂，由以下组分组成：10kg双酚A环氧乙烯基树脂、3.5kg聚氨酯、0.18kg固化剂和0.03kg钴促进剂。
固化剂为0.18kg过氧化甲乙酮。
钴促进剂为质量浓度为0.3％的环烷酸钴的苯乙烯溶液。
一种填充剂的制备方法如下：将10kg双酚A环氧乙烯基树脂、3.5kg聚氨酯、0.1kg过氧化甲乙酮、0.08kg过氧化二叔丁基和0.03kg质量浓度为0.3％的异辛酸钴的苯乙烯溶液一起投入搅拌罐中，在转速为100r/min下，搅拌15min，搅拌均匀，得到填充剂。
制备例2
一种填充剂，由以下组分组成：10kg双酚A环氧乙烯基树脂、4.5kg聚氨酯、0.2kg固化剂和0.06kg钴促进剂。
固化剂为0.2kg过氧化甲乙酮。
钴促进剂为质量浓度为0.3％的环烷酸钴的苯乙烯溶液。
一种填充剂的制备方法如下：将10kg双酚A环氧乙烯基树脂、4.5kg聚氨酯、0.1kg过氧化甲乙酮、0.1kg过氧化二叔丁基和0.06kg质量浓度为0.3％的异辛酸钴的苯乙烯溶液一起投入搅拌罐中，在转速为120r/min下，搅拌20min，搅拌均匀，得到填充剂。
制备例3
与制备例1的区别在于，固化剂为0.1kg过氧化甲乙酮和0.08kg过氧化二叔丁基的组合。
制备例4
与制备例1的区别在于，固化剂为0.1kg过氧化甲乙酮和0.1kg过氧化二叔丁基的组合。
制备例5
与制备例1的区别在于，固化剂为0.2kg过氧化甲乙酮和0.1kg过氧化二叔丁基的组合。
制备例6
与制备例4的区别在于，钴促进剂为质量浓度为0.3％的异辛酸钴的苯乙烯溶液。
制备例7
与制备例6的区别在于，填充剂的制备方法中，将1kg的玻璃纤维与10kg双酚A环氧乙烯基树脂、3.5kg聚氨酯、0.1kg过氧化甲乙酮、0.08kg过氧化二叔丁基和0.03kg质量浓度为0.3％的异辛酸钴的苯乙烯溶液一起投入搅拌罐中，搅拌均匀，获得填充剂。
制备例8
与制备例6的区别在于，填充剂的制备方法中，将2kg的玻璃纤维与10kg双酚A环氧乙烯基树脂、3.5kg聚氨酯、0.1kg过氧化甲乙酮、0.08kg过氧化二叔丁基和0.03kg质量浓度为0.3％的异辛酸钴的苯乙烯溶液一起投入搅拌罐中，搅拌均匀，获得填充剂。
实施例1
一种高效混凝土生产工艺，包括以下步骤：
步骤(1)，废弃骨料依次通过孔径为20mm、12mm和4mm的筛网筛分处理，并得到粒径大于20mm的骨料A，粒径大于12mm的骨料B，粒径大于4mm的骨料C和粒径小于4mm的骨料D。
步骤(2)，将10kg骨料A、30kg骨料B、45kg骨料C、35kg骨料D和8kg制备例1的制备的填充剂混合，在40r/min的转速下，搅拌5min，搅拌均匀，接着加入9kg水泥，在40r/min的转速下，搅拌15min，再加入25kg份水，在40r/min的转速下，搅拌20min，搅拌均匀，获得混凝土拌合料。
参照图1，一种高效混凝土生产线，包括用于筛分废弃骨料的筛分器，筛分器包括由上至下排列的三层筛网，筛网对应设有用于存放最上层筛网的筛上产物的石料仓A、用于存放中间层筛网的筛上产物的石料仓B、用于存放最下层筛网的筛上产物的石料仓C和用于存放最下层筛网的筛下产物的石料仓D，高效混凝土生产线还包括用于存放粉料的粉料仓和用于存放填充剂的填充料仓，石料仓A、石料仓B、石料仓C、石料仓D、粉料仓和填充料仓同时连通有用于搅拌混合的搅拌釜，搅拌釜的顶部连通有进水管。
参照图2，筛分器包括支架1，支架1固定连接有四个弹性件，四个弹性件远离支架1一端固定连接有振动框3，振动框3固定连接有驱动振动框3振动的驱动件2，驱动件2为振动电机，振动框3内固定连接有三层筛网4，三个筛网4的孔径由上至下减小，最上层筛网4的孔径为20mm，中间层筛网4的孔径为12mm，最下层筛网4的孔径为4mm。
实施例2
一种高效混凝土生产工艺，与实施例1的区别在于：步骤(2)中，将13kg骨料A、35kg骨料B、50kg骨料C、40kg骨料D和9kg制备例1的制备的填充剂混合，在45r/min的转速下，搅拌5min，搅拌均匀，接着加入10kg水泥，在45r/min的转速下，搅拌15min，再加入27kg份水，在45r/min的转速下，搅拌20min，搅拌均匀，获得混凝土拌合料。
实施例3
一种高效混凝土生产工艺，与实施例1的区别在于：步骤(1)中，废弃骨料依次通过孔径为23mm、15mm和7mm的筛网筛分处理，并得到粒径大于23mm的骨料A，粒径大于15mm的骨料B，粒径大于7mm的骨料C和粒径小于7mm的骨料D。
步骤(2)中，将15kg骨料A、40kg骨料B、55kg骨料C、45kg骨料D和10kg制备例1的制备的填充剂混合，在50r/min的转速下，搅拌8min，搅拌均匀，接着加入12kg水泥，在50r/min的转速下，搅拌20min，再加入30kg份水，在50r/min的转速下，搅拌25min，搅拌均匀，获得混凝土拌合料。
一种高效混凝土生产线中，与实施例1的区别在于：最上层筛网的孔径为25mm，中间层筛网的孔径为15mm，最下层筛网的孔径为7mm。
实施例4
与实施例2的区别在于：采用制备例2制备的填充剂等量替代制备例1制备的填充剂。
实施例5
与实施例2的区别在于：采用制备例3制备的填充剂等量替代制备例1制备的填充剂。
实施例6
与实施例2的区别在于：采用制备例4制备的填充剂等量替代制备例1制备的填充剂。
实施例7
与实施例2的区别在于：采用制备例5制备的填充剂等量替代制备例1制备的填充剂。
实施例8
与实施例2的区别在于：采用制备例6制备的填充剂等量替代制备例1制备的填充剂。
实施例9
与实施例2的区别在于：采用制备例7制备的填充剂等量替代制备例1制备的填充剂。
实施例10
与实施例2的区别在于：采用制备例8制备的填充剂等量替代制备例1制备的填充剂。
对比例1
与实施例2的区别在于：采用废弃骨料等量替代骨料A、骨料B、骨料C和骨料D
对比例2
与实施例2的区别在于：采用水泥等量替换制备例1制备的填充剂。
实验1
根据GB/50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法》将各实施例和对比例制备得到的混凝土作为测试样品，养护28天后测试样品的抗压强度和劈裂抗拉强度，观察每组样品测试后表面是否有裂缝，如果裂缝产生，记录裂缝的平均长度。
实验1的检测数据详见表1。
表1
抗压强度(MPa) 劈裂抗拉强度(MPa) 裂缝(cm)
实施例1 42.1 4.13 无
实施例2 42.8 4.21 无
实施例3 42.7 4.17 无
实施例4 42.6 4.20 无
实施例5 44.9 4.45 无
实施例6 44.6 4.47 无
实施例7 43.2 4.37 无
实施例8 49.6 4.82 无
实施例9 50.6 4.93 无
实施例10 51.2 5.01 无
对比例1 16.1 1.01 9.3
对比例2 28.3 1.81 6.4
通过表1中对比例1与实施例2的数据对比可得，通过对废弃骨料筛分后进行利用，样品的抗压强度以及劈裂抗拉强度明显提高，证明混凝土的抗压强度提高，同时使得混凝土更加不易产生裂缝。
通过表1中对比例2与实施例2数据对比可得，通过在混凝土中加入填充剂，样品的抗压强度和劈裂抗拉强度明显提高，证明混凝土的抗裂强度提高。
通过表1中实施例2与实施例5-7可得，当固化剂为过氧化甲乙酮和过氧化二叔丁基组合，样品的抗压强度和劈裂抗拉强度进一步提高，证明过氧化甲乙酮和过氧化二叔丁基能够引发双酚A环氧乙烯基树脂固化和聚氨酯形成弹性较佳的交联网状结构，从而使得样品的弹性较佳而不易开裂。
通过表1中实施例2与实施例8可得，钴促进剂为质量浓度为0.3％的异辛酸钴的苯乙烯溶液时，样品的抗压强度和劈裂抗拉强度更佳，证明此时双酚A环氧乙烯基树脂的固化效果较佳，证明固化剂为过氧化甲乙酮和过氧化二叔丁基组合配合质量浓度为0.3％的异辛酸钴的苯乙烯溶液的促进剂，能够在较大程度上提高双酚A环氧乙烯基树脂的固化效果，使得双酚A环氧乙烯基树脂固化后形成弹性较佳的网络结构。
通过表1中实施例2与实施例9-10可得，在填充剂中加入玻璃纤维后，样品的抗压强度和劈裂抗拉强度进一步提高，证明在加入特定比例的玻璃纤维能够使得混凝土的抗开裂程度提高，使得混凝土更加不易产生裂缝。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种高效混凝土生产工艺，其特征在于：步骤（1），废弃骨料依次通过孔径为20-23mm、12-15mm和4-7mm的筛网筛分处理，并依次得到粒径大于20-25mm的骨料A，粒径大于12-15mm的骨料B，粒径大于4-7mm的骨料C和粒径小于4-7mm的骨料D；
步骤（2），将10-15份骨料A、30-40份骨料B、45-55份骨料C、35-45份骨料D、8-10份填充剂混匀，接着加入9-12份粉料混匀，再加入25-30份混匀，获得混凝土。
2. 根据权利要求1所述的高效混凝土生产工艺，其特征在于：所述填充剂包括以下质量份数的组分：
不饱和聚酯树脂100份
聚氨酯35-45份
固化剂1.8-2份
钴促进剂0.3-0.6份。
3.根据权利要求2所述的高效混凝土生产工艺，其特征在于：所述不饱和聚酯为双酚A环氧乙烯基树脂，所述固化剂为过氧化甲乙酮和过氧化二叔丁基按照质量比为1:（0.8-1）的组合。
4.根据权利要求2所述的高效混凝土生产工艺，其特征在于：所述钴促进剂为质量浓度为0.3-0.6%的异辛酸钴的苯乙烯溶液。
5.根据权利要求2所述的高效混凝土生产工艺，其特征在于：所述填充剂中还加入有质量份数为10-20份的玻璃纤维。
6.根据权利要求21所述的高效混凝土生产工艺，其特征在于：所述填充剂的制备工艺如下：将不饱和聚酯、聚氨酯、过氧化甲乙酮和过氧化二叔丁基混合，搅拌均匀，然后加入钴促进剂混匀，获得填充剂。
7.一种高效混凝土生产线，其特征在于：包括用于筛分废弃骨料的筛分器，所述筛分器包括由上至下排列的三层筛网，所述筛网对应设有用于存放最上层筛网的筛上产物的石料仓A、用于存放中间层筛网的筛上产物的石料仓B、用于存放最下层筛网的筛上产物的石料仓C和用于存放最下层筛网的筛下产物的石料仓D，所述高效混凝土生产线还包括用于存放粉料的粉料仓和用于存放填充剂的填充料仓，所述石料仓A、石料仓B、石料仓C、石料仓D、粉料仓和填充料仓同时连通有用于搅拌混合的搅拌釜，所述搅拌釜的顶部连通有进水口。
8.根据权利要求7所述的高效混凝土生产线，其特征在于：所述筛分器包括支架(1)，所述支架(1)固定连接有四个弹性件，四个所述弹性件远离支架(1)一端固定连接有振动框(3)，所述振动框(3)固定连接有驱动振动框(3)振动的驱动件(2)，所述振动框(3)内固定连接有三层筛网(4)，三个所述筛网(4)的孔径由上至下减小，最上层所述筛网(4)的孔径为20-25mm，中间层所述筛网(4)的孔径为12-15mm，最下层所述筛网(4)的孔径为4-7mm。
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