CN115534116B - 一种高抗渗性混凝土的制备工艺 - Google Patents

Abstract

本申请涉及混凝土制备，具体公开了一种高抗渗性混凝土的制备工艺，其包括以下步骤：S1.备料；S2.选料；S3.原料处理，将砂石放置到高温烘干炉内进行烘烤并通风冷却；S4.配料，将原料加入混合设备中进行混合；混合设备包括搅拌罐、安装于搅拌罐上的行星轮组以及用于驱使行星轮组工作的动力件，行星轮组的行星轮上同轴固接有第一搅拌轴，第一搅拌轴上沿其轴向设有多个第一搅拌叶；第一搅拌轴上密封滑动套设有振动筒，第一搅拌轴与振动筒之间设置有用于随第一搅拌旋转而使振动筒上下高频滑动的转换机构。本申请具有除第一搅拌叶搅拌外还能通过转换机构实现振动筒对混合料的振动效果，显著提高了混合效率及混合质量，有助于保证混凝土的抗渗性能一致性。

Description

一种高抗渗性混凝土的制备工艺

技术领域

本申请涉及混凝土制备领域，尤其是涉及一种高抗渗性混凝土的制备工艺。

背景技术

抗渗混凝土是指抗渗等级等于或大于P6级的混凝土。抗渗混凝土按抗渗压力不同分为P6、P8、P10、P12和大于P12共5个等级。普通抗渗混凝土通过提高混凝土的密实度，改善孔隙结构，从而减少渗透通道，提高抗渗性。

相关技术中公开号为CN111483055A的中国专利，提出了一种制作抗裂抗渗混凝土的新工艺，其包括以下步骤：S1：准备好水泥、岩石、抗蚀剂、增塑剂、膨胀剂、催化剂和水；S2：将岩石经过多级破碎和筛分，得到颗粒均匀的砂石；S3：将砂石放置到高温烘干炉内进行烘烤；S4：将烘烤后的砂石通风冷却；S5：准备混合设备，混合设备包括混合机构和间歇加料机构，并将原料加入混合设备中进行混合，S5中：将水泥、砂石按照一定比例加入混合机构内。该发明操作方便，提高了混凝土的抗裂和防渗性能，且便于对混凝土混合均匀。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：在进行抗渗混凝土的制备中，通常需要对混合料进行混合搅拌，混合料的混合均匀度将直接影响成品混凝土的物性，尤其在配置抗渗混凝土时需要加入多种复配剂或改性剂以提高混凝土的抗渗性能，而且这些复配剂或改性剂的用量一般都较少，如何使得这些复配剂或改性剂能高效地混合在混凝土原料中一直是研究的重点。

发明内容

为了改善量少的复配剂或改性剂在参与混凝土原料混合过程中混合效率低的问题，本申请提供一种高抗渗性混凝土的制备工艺。

本申请提供的一种高抗渗性混凝土的制备工艺采用如下的技术方案：

一种高抗渗性混凝土的制备工艺，包括以下步骤：

S1.备料，准备好水泥、岩石、抗蚀剂、增塑剂、膨胀剂、催化剂和水；

S2.选料，将岩石经过多级破碎和筛分，得到颗粒均匀的砂石；

S3.原料处理，将砂石放置到高温烘干炉内进行烘烤并通风冷却；

S4.配料，准备混合设备，并将原料加入所述混合设备中进行混合；

所述混合设备包括搅拌罐、安装于所述搅拌罐上的行星轮组以及用于驱使所述行星轮组工作的动力件，所述行星轮组的行星轮上同轴固接有第一搅拌轴，所述第一搅拌轴上沿其轴向设有多个第一搅拌叶；所述第一搅拌轴上密封滑动套设有振动筒，所述第一搅拌轴与所述振动筒之间设置有用于随所述第一搅拌轴旋转而使所述振动筒上下高频滑动的转换机构。

通过采用上述技术方案，在通过混合设备对各原料及配料进行混合时，将各原料及配料投入搅拌罐中，启动动力件，动力件驱使行星轮组工作时，带动多个第一搅拌轴旋转且绕行星轮组中的太阳轮公转，这样通过第一搅拌轴上设置的多个第一搅拌叶可对搅拌罐中的混合料进行搅拌，以利于混合料的混合；而第一搅拌轴在旋转的过程中又通过转换机构实现了振动筒在搅拌罐中的高频上下滑动，也即实现了振动筒在搅拌罐中的振动效果，更有利于混合料中的复配剂或改性剂附着在混凝土原料中，进而促进了混合料的混合程度，有助于保证产出抗渗混凝土的抗渗性能一致性。

可选的，所述转换机构包括固接在所述第一搅拌轴周壁且以所述第一搅拌轴轴线呈对置的上弧凸、下弧凸以及同轴固接在所述振动筒内壁上的平衡环，所述平衡环套设于所述第一搅拌轴上且位于所述上弧凸和所述下弧凸之间；

所述平衡环上开设有供所述上弧凸和所述下弧凸嵌入的豁口，所述上弧凸和所述下弧凸沿其旋转方向的两端均设置有导向斜面；

所述上弧凸和所述下弧凸相背离侧之间的间距不大于所述上弧凸和所述下弧凸沿所述第一搅拌轴轴向厚度之和。

通过采用上述技术方案，第一搅拌轴在旋转时带动上弧凸及下弧凸同步旋转，上弧凸旋转至其导向斜面抵靠平衡环的豁口边缘并继续旋转时，上弧凸推动平衡环带动振动筒下移，在此过程中，下弧凸逐步滑入平衡环的豁口中；而随着第一搅拌轴的继续旋转，下弧凸又自豁口滑出并抵靠在平衡环下端面，使得振动筒上移，在此过程中，上弧凸滑入平衡环的豁口中；随着第一搅拌轴的旋转重复上述步骤即可实现第一搅拌轴在旋转时可以驱使振动筒上下振动的效果。

可选的，所述平衡环上沿其轴向等间距开设有三的倍数个所述豁口，且所述上弧凸和所述下弧凸中其中一个的最厚部与所述平衡环抵接时、另一个完全嵌入所述豁口中。

通过采用上述技术方案，第一搅拌轴旋转一周时，上弧凸和下弧凸可以多次滑入多个豁口中，也即第一搅拌轴旋转一周可使振动筒上下移动多个节拍，从而提高振动筒的振动频率，实现振动筒的高频振动效果，更有助于促进混合料的混合效率。

可选的，所述振动筒弧面外周壁同轴固接有多个扰动盘。

通过采用上述技术方案，振动筒在搅拌罐中振动时，带动扰动盘上下移动，可形成对搅拌罐中混合料的较大范围扰动，进而可以提高振动筒对混合料的混合效率。

可选的，所述扰动盘上贯穿开设有多个通孔。

通过采用上述技术方案，可以降低扰动盘在混合料中上下抖动的阻力，进而确保扰动盘能确实跟随振动筒进行高频上下抖动。

可选的，相邻两所述扰动盘上的所述通孔呈错位设置。

通过采用上述技术方案，相邻两扰动盘在跟随振动筒上下振动时，错位设置的通孔可以形成对相邻两扰动盘之间混合料的多区域扰动效果，进而促进混合料的混合质量。

可选的，所述振动筒两端均固接有套设于所述第一搅拌轴上的伸缩套，所述伸缩套远离所述振动筒的一端与所述第一搅拌轴之间连接有密封轴承。

通过采用上述技术方案，通过伸缩套和密封轴承的设置可形成第一搅拌轴在振动筒中的高速旋转，且实现振动筒在第一搅拌轴上的上下往复运动，并且第一搅拌轴和振动筒之间密封良好，能有效避免混合料的细渣侵入影响第一搅拌轴在振动筒上的旋转效果。

可选的，所述第一搅拌轴周侧固接有两个位于所述振动筒中的限位环，所述振动筒两端均固接有防脱环，两个所述限位环位于两个所述防脱环之间。

通过采用上述技术方案，振动筒两端的防脱环位于第一搅拌轴上的限位环外侧，可对振动筒进行限位，以防对伸缩套造成过度拉扯而导致伸缩套损坏。

可选的，所述行星轮组的太阳轮上同轴固接有延伸至所述搅拌罐底部的第二搅拌轴，所述第二搅拌轴的底端周侧固接有第二搅拌叶。

通过采用上述技术方案，在行星轮组的作用下，第一搅拌轴与第二搅拌轴的旋转方向相反，也即第一搅拌叶和第二搅拌叶的搅拌方向相反，也有助于促进对混合料搅拌效率的提高。

可选的，所述第二搅拌叶呈向上倾斜设置且其斜面指向方向与其旋转方向同向。

通过采用上述技术方案，第二搅拌叶在跟随第二搅拌轴旋转时可将沉积在搅拌罐底部的混合料向上扬起，以促进混合料混合程度。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.将各原料及配料投入搅拌罐中后，动力件驱使行星轮组工作时，多个第一搅拌轴上设置的多个第一搅拌叶对搅拌罐中的混合料进行搅拌，以利于混合料的混合；而第一搅拌轴在旋转的过程中又通过转换机构实现了振动筒在搅拌罐中的高频上下滑动，也即实现了振动筒在搅拌罐中的振动效果，更有利于混合料中的复配剂或改性剂附着在混凝土原料中，进而促进了混合料的混合程度，有助于保证产出抗渗混凝土的抗渗性能一致性；

2.第一搅拌轴在旋转时带动上弧凸及下弧凸同步旋转，上弧凸旋转至其导向斜面抵靠平衡环的豁口边缘并继续旋转时，上弧凸推动平衡环带动振动筒下移，在此过程中，下弧凸逐步滑入平衡环的豁口中；而随着第一搅拌轴的继续旋转，下弧凸又自豁口滑出并抵靠在平衡环下端面，使得振动筒上移，在此过程中，上弧凸滑入平衡环的豁口中；随着第一搅拌轴的旋转重复上述步骤即可实现第一搅拌轴在旋转时可以驱使振动筒上下振动的效果；

3.第一搅拌轴旋转一周时，上弧凸和下弧凸可以多次滑入多个豁口中，也即第一搅拌轴旋转一周可使振动筒上下移动多个节拍，从而提高振动筒的振动频率，实现振动筒的高频振动效果，更有助于促进混合料的混合效率。

附图说明

图1是本申请实施例的局部剖视结构示意图。

图2是本申请实施例主要用于展示振动筒及转换机构的局部剖视结构示意图。

图3是图2中A部分的放大示意图。

图4是本申请实施例的振动筒安装阻尼翼的结构示意图。

附图标记：1、搅拌罐；11、行星轮组；12、动力件；2、第一搅拌轴；21、第一搅拌叶；22、上弧凸；23、下弧凸；24、导向斜面；25、限位环；3、振动筒；31、平衡环；32、豁口；33、扰动盘；34、通孔；35、防脱环；41、伸缩套；42、密封轴承；5、第二搅拌轴；51、第二搅拌叶；61、复位弹簧；62、滑动环；7、阻尼翼。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种高抗渗性混凝土的制备工艺。参照图1，高抗渗性混凝土的制备工艺包括以下步骤：

S1.备料，准备好水泥、岩石、抗蚀剂、增塑剂、膨胀剂、催化剂和水；

S2.选料，将岩石经过多级破碎和筛分，得到颗粒均匀的砂石；

S3.原料处理，将砂石放置到高温烘干炉内进行烘烤并通风冷却；

S4.配料，准备混合设备，并将原料加入混合设备中进行混合；

混合设备包括搅拌罐1、安装于搅拌罐1上的行星轮组11以及用于驱使行星轮组11工作的动力件12，动力件12设为安装在搅拌罐1上的电机，电机输出端与行星轮组11的太阳轮同轴固接。行星轮组11的太阳轮上同轴固接有延伸至搅拌罐1底部的第二搅拌轴5，第二搅拌轴5的底端周侧固接有第二搅拌叶51，第二搅拌叶51可以设置一个也可设置多个，本实施例中第二搅拌叶51设为多个，第二搅拌叶51呈向上倾斜设置且其斜面指向方向与其旋转方向同向。

并且，参照图1，行星轮组11的行星轮上同轴固接有第一搅拌轴2，第一搅拌轴2上沿其轴向设有多个第一搅拌叶21，第一搅拌轴2上密封滑动套设有振动筒3，第一搅拌轴2与振动筒3之间设置有用于随第一搅拌轴2旋转而使振动筒3上下高频滑动的转换机构。

这样设置后，在通过混合设备对各原料及配料进行混合时，将各原料及配料投入搅拌罐1中，启动动力件12，动力件12驱使行星轮组11工作时，带动多个第一搅拌轴2旋转且绕行星轮组11中的太阳轮公转，这样通过第一搅拌轴2上设置的多个第一搅拌叶21可对搅拌罐1中的混合料进行搅拌，并且第二搅拌叶51在跟随第二搅拌轴5旋转时可将沉积在搅拌罐1底部的混合料向上扬起，同时第一搅拌叶21和第二搅拌叶51的搅拌方向相反，也有助于促进对混合料搅拌效率的提高，以利于混合料的混合。

而第一搅拌轴2在旋转的过程中又通过转换机构实现了振动筒3在搅拌罐1中的高频上下滑动，也即实现了振动筒3在搅拌罐1中的振动效果，更有利于混合料中的复配剂或改性剂附着在混凝土原料中，进而促进了混合料的混合程度，有助于保证产出抗渗混凝土的抗渗性能一致性。

具体实施时，参照图2和图3，转换机构包括固接在第一搅拌轴2周壁且以第一搅拌轴2轴线呈对置的上弧凸22、下弧凸23以及同轴固接在振动筒3内壁上的平衡环31，平衡环31套设于第一搅拌轴2上且位于上弧凸22和下弧凸23之间；平衡环31上开设有供上弧凸22和下弧凸23嵌入的豁口32，上弧凸22和下弧凸23沿其旋转方向的两端均设置有导向斜面24，上弧凸22和下弧凸23上的导向斜面24均朝向平衡环31设置。

并且上弧凸22和下弧凸23相背离侧之间的间距不大于上弧凸22和下弧凸23沿第一搅拌轴2轴向厚度之和。同时为提高振动筒3的振动稳定性，转换机构在第一搅拌轴2上设置有多个，但需明确的是其中的多个上弧凸22、多个下弧凸23以及多个豁口32需沿第一搅拌轴2轴向一一完全对准，以防振动筒3卡死。

这样，第一搅拌轴2在旋转时带动上弧凸22及下弧凸23同步旋转，上弧凸22旋转至其迎向旋转方向的导向斜面24抵靠平衡环31的豁口32边缘并继续旋转时，上弧凸22推动平衡环31带动振动筒3下移，在此过程中，下弧凸23背向旋转方向的导向斜面24抵靠平衡环31的豁口32边缘并逐步滑入平衡环31的豁口32中；而随着第一搅拌轴2的继续旋转，下弧凸23又自豁口32滑出并抵靠在平衡环31下端面，使得振动筒3上移，在此过程中，上弧凸22滑入平衡环31的豁口32中；随着第一搅拌轴2的旋转重复上述步骤即可实现第一搅拌轴2在旋转时可以驱使振动筒3上下振动的效果。

而为了进一步提高第一搅拌轴2在旋转时振动筒3的振动频率，参照图3，平衡环31上沿其轴向等间距开设有三的倍数个豁口32，本实施例中豁口32开设有三个且以第一搅拌轴2的轴向呈等间距圆周阵列分布，且上弧凸22和下弧凸23中其中一个的最厚部与平衡环31抵接时、另一个完全嵌入豁口32中。

从而，第一搅拌轴2旋转一周时，上弧凸22和下弧凸23可以依次多次滑入多个豁口32中，也即第一搅拌轴2旋转一周可使振动筒3上下移动多个节拍，从而提高振动筒3的振动频率，实现振动筒3的高频振动效果，更有助于促进混合料的混合效率。

同时为提高振动筒3在第一搅拌轴2上高频振动的稳定性，参照图1和图2，振动筒3两端均固接有套设于第一搅拌轴2上的伸缩套41，伸缩套41远离振动筒3的一端与第一搅拌轴2之间连接有密封轴承42，伸缩套41可以为橡胶风琴套、也可以为钢丝伸缩管，考虑到第一搅拌轴2在振动筒3中的旋转可能导致伸缩套41也产生一定程度的扭转，本申请实施例中伸缩套41选用钢丝伸缩管。并且，第一搅拌轴2周侧固接有两个位于振动筒3中的限位环25，振动筒3两端均固接有防脱环35，两个限位环25位于两个防脱环35之间；并且限位环25与防脱环35之间还设置有套设在第一搅拌轴2上的复位弹簧61，更具体的，复位弹簧61靠近防脱环35的一端固接在防脱环35上、靠近限位环25的一端固接有滑动环62，滑动环62与限位环25滑动抵接。

这样，伸缩套41与密封轴承42的设置可对第一搅拌轴2和振动筒3之间的相对运动进行良好的密封防护；限位环25和防脱环35的设置有助于避免振动筒3在高频振动时对伸缩套41造成过度拉扯。而在限位环25和防脱环35之间设置复位弹簧61后，有助于提高平衡环31在上弧凸22和下弧凸23之间频繁切换的顺畅度。

而考虑到，第一搅拌轴2在旋转时也绕第二搅拌轴5公转，这样势必会带动振动筒3在粘稠的混合料中发生一定程度的转动，影响上弧凸22和下弧凸23驱使平衡环31上下移动的效果，在设置时需要在振动筒3上设置配重块，或者将振动筒3自重设置足够大，参照图2，比如将振动筒3设置为不锈钢棒，再将其截为沿轴向的两个半圆棒，在其平面侧加工空腔以安装对应的平衡环31、上弧凸22、下弧凸23甚至限位环25和滑动环62，而后再将两个半圆棒密封合拢。

或者在其他的实施例中，参照图4，还可以在振动筒3弧面周侧固接多个沿其轴向设置的阻尼翼7，借助周边粘稠混合料提供的阻力，以降低第一搅拌轴2旋转时带动振动筒3跟随旋转的概率，进而确保第一搅拌轴2与振动筒3之间的相对旋转速度，以保障振动筒3的高频振动效果。

同时，为提高振动筒3在高频振动时对搅拌罐1中混合料的搅拌影响效果，参照图1和图2，振动筒3弧面外周壁同轴固接有多个扰动盘33，扰动盘33上贯穿开设有多个通孔34，相邻两扰动盘33上的通孔34呈错位设置。

这样，振动筒3在搅拌罐1中振动时，带动扰动盘33上下移动，可形成对搅拌罐1中混合料的较大范围扰动，并且错位设置的通孔34可以形成对相邻两扰动盘33之间混合料的多区域扰动效果，进而促进混合料的混合质量和混合效率。

本申请实施例一种高抗渗性混凝土的制备工艺的实施原理为：在通过混合设备对各原料及配料进行混合时，将各原料及配料投入搅拌罐1中，启动动力件12，动力件12驱使行星轮组11工作时，第一搅拌轴2上的多个第一搅拌叶21和第二搅拌轴5上第二搅拌叶51旋转时的可对搅拌罐1中的混合料进行充分搅拌。

而第一搅拌轴2在旋转的过程中通过其上设置的上弧凸22和下弧凸23推动平衡环31在二者之间往复上下移动，并且借助平衡环31上设置的多个豁口32，可以实现平衡环31在竖直方向上的高频往复上下移动，进而实现了振动筒3在搅拌罐1中的高频振动，更有利于混合料中的复配剂或改性剂附着在混凝土原料中，进而促进了混合料的混合程度，有助于保证产出抗渗混凝土的抗渗性能一致性。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高抗渗性混凝土的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：

S1.备料，准备好水泥、岩石、抗蚀剂、增塑剂、膨胀剂、催化剂和水；

S2.选料，将岩石经过多级破碎和筛分，得到颗粒均匀的砂石；

S3.原料处理，将砂石放置到高温烘干炉内进行烘烤并通风冷却；

S4.配料，准备混合设备，并将原料加入所述混合设备中进行混合；

所述混合设备包括搅拌罐（1）、安装于所述搅拌罐（1）上的行星轮组（11）以及用于驱使所述行星轮组（11）工作的动力件（12），所述行星轮组（11）的行星轮上同轴固接有第一搅拌轴（2），所述第一搅拌轴（2）上沿其轴向设有多个第一搅拌叶（21）；所述第一搅拌轴（2）上密封滑动套设有振动筒（3），所述第一搅拌轴（2）与所述振动筒（3）之间设置有用于随所述第一搅拌轴（2）旋转而使所述振动筒（3）上下高频滑动的转换机构；

所述转换机构包括固接在所述第一搅拌轴（2）周壁且以所述第一搅拌轴（2）轴线呈对置的上弧凸（22）、下弧凸（23）以及同轴固接在所述振动筒（3）内壁上的平衡环（31），所述平衡环（31）套设于所述第一搅拌轴（2）上且位于所述上弧凸（22）和所述下弧凸（23）之间；

所述平衡环（31）上开设有供所述上弧凸（22）和所述下弧凸（23）嵌入的豁口（32），所述上弧凸（22）和所述下弧凸（23）沿其旋转方向的两端均设置有导向斜面（24）；

所述上弧凸（22）和所述下弧凸（23）相背离侧之间的间距不大于所述上弧凸（22）和所述下弧凸（23）沿所述第一搅拌轴（2）轴向厚度之和。

2.根据权利要求1所述的一种高抗渗性混凝土的制备工艺，其特征在于：所述平衡环（31）上沿其轴向等间距开设有三的倍数个所述豁口（32），且所述上弧凸（22）和所述下弧凸（23）中其中一个的最厚部与所述平衡环（31）抵接时、另一个完全嵌入所述豁口（32）中。

3.根据权利要求1-2任一项所述的一种高抗渗性混凝土的制备工艺，其特征在于：所述振动筒（3）弧面外周壁同轴固接有多个扰动盘（33）。

4.根据权利要求3所述的一种高抗渗性混凝土的制备工艺，其特征在于：所述扰动盘（33）上贯穿开设有多个通孔（34）。

5.根据权利要求4所述的一种高抗渗性混凝土的制备工艺，其特征在于：相邻两所述扰动盘（33）上的所述通孔（34）呈错位设置。

6.根据权利要求1-2任一项所述的一种高抗渗性混凝土的制备工艺，其特征在于：所述振动筒（3）两端均固接有套设于所述第一搅拌轴（2）上的伸缩套（41），所述伸缩套（41）远离所述振动筒（3）的一端与所述第一搅拌轴（2）之间连接有密封轴承（42）。

7.根据权利要求6所述的一种高抗渗性混凝土的制备工艺，其特征在于：所述第一搅拌轴（2）周侧固接有两个位于所述振动筒（3）中的限位环（25），所述振动筒（3）两端均固接有防脱环（35），两个所述限位环（25）位于两个所述防脱环（35）之间。

8.根据权利要求1-2所述的一种高抗渗性混凝土的制备工艺，其特征在于：所述行星轮组（11）的太阳轮上同轴固接有延伸至所述搅拌罐（1）底部的第二搅拌轴（5），所述第二搅拌轴（5）的底端周侧固接有第二搅拌叶（51）。

9.根据权利要求8所述的一种高抗渗性混凝土的制备工艺，其特征在于：所述第二搅拌叶（51）呈向上倾斜设置且其斜面指向方向与其旋转方向同向。

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