CN116408032A - 适用于道路工程的碱激发缓凝胶凝材料制备装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种适用于道路工程的碱激发缓凝胶凝材料制备装置及方法，属于建筑材料添加剂技术领域，包括制备装置，制备装置的内部开设有混合反应腔，混合反应腔的中心处通过密封轴承转动连接有驱动转轴，制备装置的内侧固定安装有输出轴与驱动转轴相固定连接的驱动电机。该发明，通过第一混合机构、第二混合机构和破碎机构的多重旋转，在径向和轴向分别旋转对物料进行混合和搅拌，搅拌混合程度更大，使得物料之间接触更彻底，反应速度更快，而且在生产过程中实现了物料的激发剂自动出料，并且根据产物生成时期的粘稠度和流通性，实现了根据物料反应自动调节出料速度和反应后自动停止，实现了物料的自动混合出料。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料添加剂技术领域，具体而言，涉及一种适用于道路工程的碱激发缓凝胶凝材料制备装置及其制备方法。
背景技术
碱激发胶凝材料，亦称“化学激发胶凝材料”，利用碱激发剂的催化原理制得的水硬性胶凝材料；包括碱矿渣水泥、地聚合物或土聚水泥等；主要由具一定急冷热历史的含铝硅酸盐煅烧天然矿物或工业废渣和碱激发剂组成；具有凝结硬化快、强度高和耐高温的优点，主要用于土木建筑、固核固废、高强、密封和高温环境等工程。
现有技术公开号为CN111439948B公开了一种缓凝剂，以所述缓凝剂的总重量为基准，所述缓凝剂含有40-100重量％的碱金属盐和0-60重量％的碱土金属盐；其中，所述碱金属盐选自碳酸钠、磷酸钠和硼酸钠中的一种或多种；所述碱土金属盐选自氯化钡、硝酸钙和硼酸钡中的一种或多种。本发明还公开了一种用于制备碱激发矿渣-粉煤灰基胶凝材料的碱激发矿渣-粉煤灰砂浆以及由碱激发矿渣-粉煤灰砂浆得到的碱激发矿渣-粉煤灰基胶凝材料。所述缓凝剂能够减缓凝胶材料的凝结，同时能够保证凝胶材料的强度和耐久性，而且原材料价格便宜，可以现配现用，适合现场大量使用；
但是现有技术仍具有一定的局限性，现有技术的碱激发粉煤灰依旧采用使用石灰等激发其活性的常规方法，但是这种方法激发的高铝粉煤灰强度发展缓慢，最终强度较低，一般3天抗压强度约1～3MPa，28天抗压强度约10MPa，实用价值和经济性一般。
如何发明一种适用于道路工程的碱激发缓凝胶凝材料制备装置及其制备方法来改善这些问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
为了弥补以上不足，本发明提供了一种适用于道路工程的碱激发缓凝胶凝材料制备装置及其制备方法，旨在改善现有技术缓凝胶强度低，经济性一般的问题。
本发明是这样实现的：
本发明提供一种适用于道路工程的碱激发缓凝胶凝材料制备装置，包括制备装置，制备装置的内部开设有混合反应腔，混合反应腔的中心处通过密封轴承转动连接有驱动转轴，制备装置的内侧固定安装有输出轴与驱动转轴相固定连接的驱动电机，还包括：
第一混合机构，设置于混合反应腔的内部，在混合反应腔内部转动搅拌物料时，可以通过物料带动第一混合叶片组转动进一步搅拌，同时可以自动周期性挤出激发剂物料，并通过设置在第一混合机构外部的混合叶轮片的转动对物料实现进一步细化分散和混合；
第二混合机构，设置于混合反应腔的内部，在对混合反应腔内部混合物料进行搅拌的同时，可以自动周期性排出脱硫石膏物料，并在混合物料成型变粘稠时自动停止出料；
破碎机构，设置于第二混合机构的内部，通过第二混合机构的转动可以循环对经过的物料同时进行轴向和径向的破碎和切割，并对经过的物料进行进一步混合和搅拌。
优选地，第一混合机构包括第一固定框架，第一固定框架固定安装于混合反应腔的外侧壁，第一固定框架的中心处设置有一组与驱动转轴相固定连接的第一固定杆，第一固定框架的侧壁通过轴承转动连接有一组位于第一固定杆外侧的第一转动辊，第一转动辊的内侧开设有第一密封腔，第一密封腔的内侧限位活动密封套接有第一驱动滑块，第一驱动滑块和第一密封腔的内部之间连接有一组第一复位弹簧，第一转动辊的侧壁还设置有一组外部与第一密封腔相连通的第一单向喷嘴，第一转动辊的内部还开设有一组第一储料仓，第一储料仓的内部限位活动套接有第一滑动推块，第一滑动推块和第一储料仓远离第一密封腔一侧的侧壁连接有一组第一压缩弹簧，且第一固定杆的外侧壁固定安装有与第一驱动滑块位置相对应的第一固定凸轮，第一固定框架的内侧壁固定安装有固定矩形板，固定矩形板的表面通过一组转动杆设置有混合叶轮片。
优选地，第一单向喷嘴的内部设置有从第一密封腔内部朝向第一转动辊外部方向流通的单向阀，第一密封腔和第一储料仓之间也设置有一组从第一储料仓朝向第一密封腔方向流通的单向阀。
优选地，第二混合机构包括第二固定框架，第二固定框架固定安装于混合反应腔的外侧壁，第二固定框架的中心处设置有一组与驱动转轴相固定连接的第二固定杆，第二固定框架的侧壁通过轴承转动连接有一组位于第二固定杆外侧的第二转动辊，第二转动辊的内侧开设有多组相互连通的第二密封腔，第二密封腔的内侧限位活动密封套接有第二驱动滑块，第二驱动滑块和第二密封腔的内部之间连接有一组第二复位弹簧，第二转动辊的侧壁还设置有一组外部与第二密封腔相连通的第二单向喷嘴，第二转动辊的内部还开设有一组第二储料仓，第二储料仓的内部限位活动套接有第二滑动推块，第二滑动推块和第二储料仓远离第二密封腔一侧的侧壁连接有一组第二压缩弹簧，且第二固定杆的外侧壁固定安装多组有与第二驱动滑块位置相对应的第二固定凸轮。
优选地，第二单向喷嘴的内部设置有从第二密封腔内部朝向第二转动辊外部方向流通的单向阀，第二密封腔和第二储料仓之间也设置有一组从第二储料仓朝向第二密封腔方向流通的单向阀。
优选地，第一固定框架和第二固定框架的边缘部分做倒斜角处理，且第一固定框架和第二固定框架与混合反应腔的底部相贴合。
优选地，破碎机构包括限位传动转轴，限位传动转轴通过轴承与第二混合叶片组保持转动连接，第二固定框架的内侧壁设置有固定齿圈，限位传动转轴的末端延伸至固定齿圈的内部且固定安装有一组与固定齿圈相啮合的驱动齿轮，限位传动转轴的外部限位活动调节有传动套筒，传动套筒的外侧壁固定安装有多组呈环形分布的转动搅拌轴，转动搅拌轴的两侧设置有环形叶片组，固定齿圈的侧壁贴近传动套筒一侧设置有固定搅拌轴，固定搅拌轴的侧壁设置有与环形叶片组交错设计的切割叶片组，第二混合叶片组的侧壁固定安装有一组固定磁块，传动套筒贴近固定磁块的一侧也设置有一组转动磁块。
优选地，限位传动转轴与第二混合叶片组相接触部分为圆柱形设计且通过轴承与第二混合叶片组转动连接，限位传动转轴与传动套筒相接触部分为圆柱带矩形键的限位设计，传动套筒与限位传动转轴保持限位活动套接。
优选地，环形叶片组和切割叶片组为以传动套筒为中心的弧形设计，且环形叶片组和切割叶片组的边缘均做倒斜角处理。
一种适用于道路工程的碱激发缓凝胶凝材料的制备方法，包括以下步骤：
将复合原材料粉末和水加入混合反应腔；
通过第一混合机构和第二混合机构对物料进行搅拌；
第一混合机构和第二混合机构自动排放激发剂并进一步多重搅拌；
破碎机构对结块物料进行切割扩散；
加工反应完成，第一混合机构和第二混合机构停止出料。
本发明的有益效果是：
通过第一混合机构、第二混合机构和破碎机构的多重旋转，在径向和轴向分别旋转对物料进行混合和搅拌，搅拌混合程度更大，使得物料之间接触更彻底，反应速度更快，而且在生产过程中实现了物料的激发剂自动出料，并且根据产物生成时期的粘稠度和流通性，实现了根据物料反应自动调节出料速度和反应后自动停止，实现了物料的自动混合出料，同时避免激发剂物料的浪费；
通过环形叶片组和切割叶片组的循环搅拌和间歇性自动夹紧切割，可以对经过的物料进行更加细化的破碎和切割效果，并通过环形叶片组的转动对破碎后的物料进行转动搅拌和扩散，显著提升了制备速度和生产效率，同时可以避免原料和激发剂结块，提升产物的质量；
本技术方案，通过采用高铝粉煤灰、炉底渣、脱硫石膏和矿渣组成的复合粉末，配合固体水玻璃和烧碱组成的激发剂，具有较长的凝结时间，而且水化硬化过程中体积不收缩，从而保证结构的密实性，抗渗、抗冻、抗腐蚀等能力，提高了产品整体的经济和实用价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明实施方式提供的一种适用于道路工程的碱激发缓凝胶凝材料制备装置的整体结构示意图；
图2是本发明实施方式提供的一种适用于道路工程的碱激发缓凝胶凝材料制备装置第一混合机构的整体结构示意图；
图3是本发明实施方式提供的一种适用于道路工程的碱激发缓凝胶凝材料制备装置第一转动辊的内部结构示意图；
图4是本发明实施方式提供的一种适用于道路工程的碱激发缓凝胶凝材料制备装置第二混合机构的整体结构示意图；
图5是本发明实施方式提供的一种适用于道路工程的碱激发缓凝胶凝材料制备装置第二转动辊的内部结构示意图；
图6是本发明实施方式提供的一种适用于道路工程的碱激发缓凝胶凝材料制备装置环形叶片组和切割叶片组的位置和形状平面示意图；
图7是本发明实施方式提供的一种适用于道路工程的碱激发缓凝胶凝材料制备装置传动套筒在滑动时的状态对比示意图；
图8是本发明实施方式提供的一种适用于道路工程的碱激发缓凝胶凝材料制备装置沉淀经过第一固定框架推动第一混合叶片组转动时的平面状态示意图。
图中：1、制备装置；2、第一混合机构；3、第二混合机构；4、破碎机构；11、驱动电机；12、混合反应腔；13、驱动转轴；14、第一固定杆；15、第一固定凸轮；16、第二固定杆；17、第二固定凸轮；21、第一固定框架；22、第一转动辊；23、第一混合叶片组；24、固定矩形板；25、混合叶轮片；31、第二固定框架；32、第二转动辊；33、第二混合叶片组；41、限位传动转轴；42、传动套筒；43、驱动齿轮；44、固定齿圈；45、转动搅拌轴；46、固定搅拌轴；47、固定磁块；221、第一密封腔；222、第一驱动滑块；223、第一复位弹簧；224、第一单向喷嘴；225、第一滑动推块；226、第一压缩弹簧；227、第一储料仓；321、第二密封腔；322、第二驱动滑块；323、第二复位弹簧；324、第二单向喷嘴；325、第二滑动推块；326、第二压缩弹簧；327、第二储料仓；421、转动磁块；451、环形叶片组；461、切割叶片组。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
实施例
参照图1-8，一种适用于道路工程的碱激发缓凝胶凝材料制备装置，包括制备装置1，制备装置1的内部开设有混合反应腔12，混合反应腔12的中心处通过密封轴承转动连接有驱动转轴13，制备装置1的内侧固定安装有输出轴与驱动转轴13相固定连接的驱动电机11，还包括：
第一混合机构2，设置于混合反应腔12的内部，在混合反应腔12内部转动搅拌物料时，可以通过物料带动第一混合叶片组23转动进一步搅拌，同时可以自动周期性挤出激发剂物料，并通过设置在第一混合机构2外部的混合叶轮片25的转动对物料实现进一步细化分散和混合；
第二混合机构3，设置于混合反应腔12的内部，在对混合反应腔12内部混合物料进行搅拌的同时，可以自动周期性排出脱硫石膏物料，并在混合物料成型变粘稠时自动停止出料；
破碎机构4，设置于第二混合机构3的内部，通过第二混合机构3的转动可以循环对经过的物料同时进行轴向和径向的破碎和切割，并对经过的物料进行进一步混合和搅拌。
参照图2-3，第一混合机构2包括第一固定框架21，第一固定框架21固定安装于混合反应腔12的外侧壁，第一固定框架21的中心处设置有一组与驱动转轴13相固定连接的第一固定杆14，第一固定框架21的侧壁通过轴承转动连接有一组位于第一固定杆14外侧的第一转动辊22，第一转动辊22的内侧开设有第一密封腔221，第一密封腔221的内侧限位活动密封套接有第一驱动滑块222，第一驱动滑块222和第一密封腔221的内部之间连接有一组第一复位弹簧223，第一转动辊22的侧壁还设置有一组外部与第一密封腔221相连通的第一单向喷嘴224，第一转动辊22的内部还开设有一组第一储料仓227，第一储料仓227的内部限位活动套接有第一滑动推块225，第一滑动推块225和第一储料仓227远离第一密封腔221一侧的侧壁连接有一组第一压缩弹簧226，且第一固定杆14的外侧壁固定安装有与第一驱动滑块222位置相对应的第一固定凸轮15，第一固定框架21的内侧壁固定安装有固定矩形板24，固定矩形板24的表面通过一组转动杆设置有混合叶轮片25。
进一步地，第一单向喷嘴224的内部设置有从第一密封腔221内部朝向第一转动辊22外部方向流通的单向阀，第一密封腔221和第一储料仓227之间也设置有一组从第一储料仓227朝向第一密封腔221方向流通的单向阀；
需要说明的是，参照图8，在刚开始时，混合反应腔12底部沉淀的铝粉煤灰、矿渣、炉底渣等较厚重的物料，在沿第一固定框架21的斜面经过时，可以推动第一混合叶片组23转动，进而带动第一转动辊22转动，第一转动辊22转动时，当第一驱动滑块222经过第一固定凸轮15的凸起部分时，通过第一固定凸轮15的推动带动第一驱动滑块222对第一密封腔221内部物料进行挤压通过第一单向喷嘴224喷出，实现了在初期根据底部沉淀的物料自动喷出激发剂物料，并通过第一固定框架21、第一混合叶片组23和混合叶轮片25的多重旋转，在径向和轴向分别旋转对物料进行混合和搅拌，搅拌混合程度更大，使得物料之间接触更彻底，反应速度更快，通过混合叶轮片25的细化分散不仅可以将结块物料打散，还可以对物料进行进一步搅拌，实现了物料的激发剂自动出料和提高产物的反应和生成速度，而且，在物料中高铝粉煤灰、矿渣中的大量玻璃体，玻璃体在激发剂的作用下解聚释放出大量活性SiO2与Al2O3时，活性SiO2与Al2O3一起与游离的Na+反应生成水化硅铝酸钠(N-A-S-H)2+凝胶，活性SiO2与Al2O3一起与脱硫石膏和矿渣提供的Ca反应生成水化硅铝酸钙(C-A-S-H)凝胶，此时混合反应腔12内部溶液中沉淀物料反应后，沉淀变少，内部物料整体变为粘稠和具有流动性的胶体，在第一固定框架21转动经过时，可以从第一固定框架21和第一混合叶片组23中心空隙流过，沉淀物料变少，难以在第一固定框架21转动经过时推动第一混合叶片组23转动，此时第一混合叶片组23转速变慢直至停止，进一步第一转动辊22的转速也变慢，与第一固定凸轮15的接触频率降低，出料频率降低、直至停止，实现了根据物料反应自动出料和停止，实现了物料的自动混合出料，同时避免激发剂物料的浪费；
同时，在第一转动辊22转动至第一驱动滑块222与第一固定凸轮15凸起部分不接触时，第一驱动滑块222在第一复位弹簧223弹力下推动第一驱动滑块222复位，第一密封腔221内部压力变小，第一压缩弹簧226推动第一滑动推块225将第一储料仓227内部物料推入第一密封腔221内部，通过第一转动辊22的转动，可以通过第一单向喷嘴224循环出料和对第一密封腔221填料；
同时，需要说明的是，第一储料仓227内部设置的是脱硫石灰粉末，在活性Al2O3与石膏反应生成钙矾石(AFt)后，各种不同形貌的凝胶物质在不断聚合和发育下形成空间三维网状结构，故而产生强度，而钙矾石(AFt)的微膨胀性可以补尝化学反应收缩和干燥收缩等，从而保证凝胶材料硬化过程不会产生因体积收缩导致的裂缝，提高整体产物的质量。
参照图4-5，第二混合机构3包括第二固定框架31，第二固定框架31固定安装于混合反应腔12的外侧壁，第二固定框架31的中心处设置有一组与驱动转轴13相固定连接的第二固定杆16，第二固定框架31的侧壁通过轴承转动连接有一组位于第二固定杆16外侧的第二转动辊32，第二转动辊32的内侧开设有多组相互连通的第二密封腔321，第二密封腔321的内侧限位活动密封套接有第二驱动滑块322，第二驱动滑块322和第二密封腔321的内部之间连接有一组第二复位弹簧323，第二转动辊32的侧壁还设置有一组外部与第二密封腔321相连通的第二单向喷嘴324，第二转动辊32的内部还开设有一组第二储料仓327，第二储料仓327的内部限位活动套接有第二滑动推块325，第二滑动推块325和第二储料仓327远离第二密封腔321一侧的侧壁连接有一组第二压缩弹簧326，且第二固定杆16的外侧壁固定安装多组有与第二驱动滑块322位置相对应的第二固定凸轮17；
需要说明的是，第二储料仓327内部设置的是水玻璃激发剂，具有一定的粘稠度和流动性，而且需求的量大于第一储料仓227内部的石膏比例，通过设置多组第二单向喷嘴324同时出料，可以实现激发剂物料以不同比例自动出料；
同时，参照图8，在刚开始反应时，混合反应腔12底部沉淀的铝粉煤灰、矿渣、炉底渣等较厚重的物料，在沿第二固定框架31的斜面经过时，可以推动第二混合叶片组33转动，进而带动第二转动辊32转动，第二转动辊32转动时，当各组第二驱动滑块322经过第二固定凸轮17的凸起部分时，通过第二固定凸轮17的推动带动第二转动辊32对第二密封腔321内部物料进行挤压通过第二单向喷嘴324喷出，实现了在初期根据底部沉淀的物料自动喷出激发剂物料，并通过第二固定框架31和第二混合叶片组33的多重旋转，在径向和轴向分别旋转对物料进行混合和搅拌，搅拌混合程度更大，使得物料之间接触更彻底，反应速度更快，实现了物料的激发剂自动出料和提高产物的反应和生成速度，而且，在物料中高铝粉煤灰、矿渣中的大量玻璃体，玻璃体在激发剂的作用下解聚释放出大量活性SiO2与Al2O3时，活性SiO2与Al2O3一起与游离的Na+反应生成水化硅铝酸钠(N-A-S-H)2+凝胶，活性SiO2与Al2O3一起与脱硫石膏和矿渣提供的Ca反应生成水化硅铝酸钙(C-A-S-H)凝胶，此时混合反应腔12内部溶液中沉淀物料反应后，沉淀变少，内部物料整体变为粘稠和具有流动性的胶体，在第二固定框架31转动经过时，可以从第二固定框架31和第二混合叶片组33中心空隙流过，沉淀物料变少，难以在第二固定框架31转动经过时推动第二混合叶片组33转动，此时第二混合叶片组33转速变慢直至停止，进一步第二转动辊32的转速也变慢，与第二固定凸轮17的接触频率降低，出料频率降低、直至停止，实现了根据物料反应自动出料和停止，实现了物料的自动混合出料，同时避免激发剂物料的浪费。
进一步地，第二单向喷嘴324的内部设置有从第二密封腔321内部朝向第二转动辊32外部方向流通的单向阀，第二密封腔321和第二储料仓327之间也设置有一组从第二储料仓327朝向第二密封腔321方向流通的单向阀。
更进一步地，第一固定框架21和第二固定框架31的边缘部分做倒斜角处理，且第一固定框架21和第二固定框架31与混合反应腔12的底部相贴合；
需要说明的是，通过上述设计，在刚开始反应时，混合反应腔12底部沉淀的铝粉煤灰、矿渣、炉底渣等较厚重的物料，在沿第二固定框架31的斜面经过时，可以推动第二混合叶片组33转动，进而带动第二转动辊32转动。
参照图4-7，破碎机构4包括限位传动转轴41，限位传动转轴41通过轴承与第二混合叶片组33保持转动连接，第二固定框架31的内侧壁设置有固定齿圈44，限位传动转轴41的末端延伸至固定齿圈44的内部且固定安装有一组与固定齿圈44相啮合的驱动齿轮43，限位传动转轴41的外部限位活动调节有传动套筒42，传动套筒42的外侧壁固定安装有多组呈环形分布的转动搅拌轴45，转动搅拌轴45的两侧设置有环形叶片组451，固定齿圈44的侧壁贴近传动套筒42一侧设置有固定搅拌轴46，固定搅拌轴46的侧壁设置有与环形叶片组451交错设计的切割叶片组461，第二混合叶片组33的侧壁固定安装有一组固定磁块47，传动套筒42贴近固定磁块47的一侧也设置有一组转动磁块421。
进一步地，限位传动转轴41与第二混合叶片组33相接触部分为圆柱形设计且通过轴承与第二混合叶片组33转动连接，限位传动转轴41与传动套筒42相接触部分为圆柱带矩形键的限位设计，传动套筒42与限位传动转轴41保持限位活动套接。
更进一步地，环形叶片组451和切割叶片组461为以传动套筒42为中心的弧形设计，且环形叶片组451和切割叶片组461的边缘均做倒斜角处理；
需要说明的是，在第二混合叶片组33转动时，通过固定齿圈44和驱动齿轮43的啮合们可以带动限位传动转轴41转动，进一步带动传动套筒42转动，参照图7，在传动套筒42转动时，环形叶片组451和切割叶片组461通过转动和边缘的倒斜角处理，在对物料进行搅拌的同时，可以对经过环形叶片组451和切割叶片组461间隙的物料进行研磨切碎，而每当传动套筒42转动至转动磁块421与固定磁块47相吸引时，在磁力作用下，固定磁块47将转动磁块421和传动套筒42朝固定磁块47方向吸动，此时环形叶片组451和切割叶片组461之间间隙变小，可以对经过的物料进行更加细化的破碎和切割效果，并通过环形叶片组451的转动对破碎后的物料进行转动搅拌和破碎，显著提升了制备速度和生产效率，同时可以避免原料和激发剂结块，提升产物的质量。
一种适用于道路工程的碱激发缓凝胶凝材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将复合原材料粉末和水加入混合反应腔12；
S2：通过第一混合机构2和第二混合机构3对物料进行搅拌；
S3：第一混合机构2和第二混合机构3自动排放激发剂并进一步
多重搅拌；
S4：破碎机构4对结块物料进行切割扩散；
S5：加工反应完成，第一混合机构2和第二混合机构3停止出料。
该一种适用于道路工程的碱激发缓凝胶凝材料制备装置及其制备方法的工作原理：
首先，将经过磨碎处理的高铝粉煤灰、炉底渣、矿渣等复合粉末加入混合反应腔12内部，然后启动驱动电机11，驱动电机11带动驱动转轴13转动，进一步带动第一混合机构2和第二混合机构3转动，在刚开始时，混合反应腔12底部沉淀的铝粉煤灰、矿渣、炉底渣等较厚重的物料，在沿第一固定框架21的斜面经过时，可以推动第一混合叶片组23转动，进而带动第一转动辊22转动，第一转动辊22转动时，当第一驱动滑块222经过第一固定凸轮15的凸起部分时，通过第一固定凸轮15的推动带动第一驱动滑块222对第一密封腔221内部的脱硫石膏进行挤压通过第一单向喷嘴224喷出，实现了在初期根据底部沉淀的物料自动喷出激发剂物料，并通过第一固定框架21、第一混合叶片组23和混合叶轮片25的多重旋转，在径向和轴向分别旋转对物料进行混合和搅拌，搅拌混合程度更大，使得物料之间接触更彻底，反应速度更快，通过混合叶轮片25的细化分散不仅可以将结块物料打散，还可以对物料进行进一步搅拌，实现了物料的激发剂自动出料和提高产物的反应和生成速度，而且，在物料中高铝粉煤灰、矿渣中的大量玻璃体，玻璃体在激发剂的作用下解聚释放出大量活性SiO2与Al2O3时，活性SiO2与Al2O3一起与游离的Na+反应生成水化硅铝酸钠(N-A-S-H)2+凝胶，活性SiO2与Al2O3一起与脱硫石膏和矿渣提供的Ca反应生成水化硅铝酸钙(C-A-S-H)凝胶，此时混合反应腔12内部溶液中沉淀物料反应后，沉淀变少，内部物料整体变为粘稠和具有流动性的胶体，在第一固定框架21转动经过时，可以从第一固定框架21和第一混合叶片组23中心空隙流过，沉淀物料变少，难以在第一固定框架21转动经过时推动第一混合叶片组23转动，此时第一混合叶片组23转速变慢直至停止，进一步第一转动辊22的转速也变慢，与第一固定凸轮15的接触频率降低，出料频率降低、直至停止，实现了根据物料反应自动出料和停止，实现了物料的自动混合出料，同时避免激发剂物料的浪费；
同时，在刚开始反应时，混合反应腔12底部沉淀的铝粉煤灰、矿渣、炉底渣等较厚重的物料，在沿第二固定框架31的斜面经过时，也可以推动第二混合叶片组33转动，进而带动第二转动辊32转动，第二转动辊32转动时，当各组第二驱动滑块322经过第二固定凸轮17的凸起部分时，通过第二固定凸轮17的推动带动第二转动辊32对第二密封腔321内部的水玻璃进行挤压通过第二单向喷嘴324喷出，实现了在初期根据底部沉淀的物料自动喷出激发剂物料；
与此同时，在第二混合叶片组33转动时，通过固定齿圈44和驱动齿轮43的啮合们可以带动限位传动转轴41转动，进一步带动传动套筒42转动，参照图7，在传动套筒42转动时，环形叶片组451和切割叶片组461通过转动和边缘的倒斜角处理，在对物料进行搅拌的同时，可以对经过环形叶片组451和切割叶片组461间隙的物料进行研磨切碎，而每当传动套筒42转动至转动磁块421与固定磁块47相吸引时，在磁力作用下，固定磁块47将转动磁块421和传动套筒42朝固定磁块47方向吸动，此时环形叶片组451和切割叶片组461之间间隙变小，可以对经过的物料进行更加细化的破碎和切割效果，并通过环形叶片组451的转动对破碎后的物料进行转动搅拌和破碎，显著提升了制备速度和生产效率，同时可以避免原料和激发剂结块，提升产物的质量。
需要说明的是，电机具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种适用于道路工程的碱激发缓凝胶凝材料制备装置，包括制备装置(1)，所述制备装置(1)的内部开设有混合反应腔(12)，所述混合反应腔(12)的中心处通过密封轴承转动连接有驱动转轴(13)，所述制备装置(1)的内侧固定安装有输出轴与驱动转轴(13)相固定连接的驱动电机(11)，其特征在于，还包括：
第一混合机构(2)，设置于混合反应腔(12)的内部，在混合反应腔(12)内部转动搅拌物料时，可以通过物料带动第一混合叶片组(23)转动进一步搅拌，同时可以自动周期性挤出激发剂物料，并通过设置在第一混合机构(2)外部的混合叶轮片(25)的转动对物料实现进一步细化分散和混合；
第二混合机构(3)，设置于混合反应腔(12)的内部，在对混合反应腔(12)内部混合物料进行搅拌的同时，可以自动周期性排出脱硫石膏物料，并在混合物料成型变粘稠时自动停止出料；
破碎机构(4)，设置于第二混合机构(3)的内部，通过第二混合机构(3)的转动可以循环对经过的物料同时进行轴向和径向的破碎和切割，并对经过的物料进行进一步混合和搅拌。
2.根据权利要求1所述的一种适用于道路工程的碱激发缓凝胶凝材料制备装置，其特征在于，所述第一混合机构(2)包括第一固定框架(21)，所述第一固定框架(21)固定安装于混合反应腔(12)的外侧壁，所述第一固定框架(21)的中心处设置有一组与驱动转轴(13)相固定连接的第一固定杆(14)，所述第一固定框架(21)的侧壁通过轴承转动连接有一组位于第一固定杆(14)外侧的第一转动辊(22)，所述第一转动辊(22)的内侧开设有第一密封腔(221)，所述第一密封腔(221)的内侧限位活动密封套接有第一驱动滑块(222)，所述第一驱动滑块(222)和第一密封腔(221)的内部之间连接有一组第一复位弹簧(223)，所述第一转动辊(22)的侧壁还设置有一组外部与第一密封腔(221)相连通的第一单向喷嘴(224)，所述第一转动辊(22)的内部还开设有一组第一储料仓(227)，所述第一储料仓(227)的内部限位活动套接有第一滑动推块(225)，所述第一滑动推块(225)和第一储料仓(227)远离第一密封腔(221)一侧的侧壁连接有一组第一压缩弹簧(226)，且所述第一固定杆(14)的外侧壁固定安装有与第一驱动滑块(222)位置相对应的第一固定凸轮(15)，所述第一固定框架(21)的内侧壁固定安装有固定矩形板(24)，所述固定矩形板(24)的表面通过一组转动杆设置有混合叶轮片(25)。
3.根据权利要求2所述的一种适用于道路工程的碱激发缓凝胶凝材料制备装置，其特征在于，所述第一单向喷嘴(224)的内部设置有从第一密封腔(221)内部朝向第一转动辊(22)外部方向流通的单向阀，所述第一密封腔(221)和第一储料仓(227)之间也设置有一组从第一储料仓(227)朝向第一密封腔(221)方向流通的单向阀。
4.根据权利要求3所述的一种适用于道路工程的碱激发缓凝胶凝材料制备装置，其特征在于，所述第二混合机构(3)包括第二固定框架(31)，所述第二固定框架(31)固定安装于混合反应腔(12)的外侧壁，所述第二固定框架(31)的中心处设置有一组与驱动转轴(13)相固定连接的第二固定杆(16)，所述第二固定框架(31)的侧壁通过轴承转动连接有一组位于第二固定杆(16)外侧的第二转动辊(32)，所述第二转动辊(32)的内侧开设有多组相互连通的第二密封腔(321)，所述第二密封腔(321)的内侧限位活动密封套接有第二驱动滑块(322)，所述第二驱动滑块(322)和第二密封腔(321)的内部之间连接有一组第二复位弹簧(323)，所述第二转动辊(32)的侧壁还设置有一组外部与第二密封腔(321)相连通的第二单向喷嘴(324)，所述第二转动辊(32)的内部还开设有一组第二储料仓(327)，所述第二储料仓(327)的内部限位活动套接有第二滑动推块(325)，所述第二滑动推块(325)和第二储料仓(327)远离第二密封腔(321)一侧的侧壁连接有一组第二压缩弹簧(326)，且所述第二固定杆(16)的外侧壁固定安装多组有与第二驱动滑块(322)位置相对应的第二固定凸轮(17)。
5.根据权利要求3所述的一种适用于道路工程的碱激发缓凝胶凝材料制备装置，其特征在于，所述第二单向喷嘴(324)的内部设置有从第二密封腔(321)内部朝向第二转动辊(32)外部方向流通的单向阀，所述第二密封腔(321)和第二储料仓(327)之间也设置有一组从第二储料仓(327)朝向第二密封腔(321)方向流通的单向阀。
6.根据权利要求4所述的一种适用于道路工程的碱激发缓凝胶凝材料制备装置，其特征在于，所述第一固定框架(21)和第二固定框架(31)的边缘部分做倒斜角处理，且所述第一固定框架(21)和第二固定框架(31)与混合反应腔(12)的底部相贴合。
7.根据权利要求4所述的一种适用于道路工程的碱激发缓凝胶凝材料制备装置，其特征在于，所述破碎机构(4)包括限位传动转轴(41)，所述限位传动转轴(41)通过轴承与第二混合叶片组(33)保持转动连接，所述第二固定框架(31)的内侧壁设置有固定齿圈(44)，所述限位传动转轴(41)的末端延伸至固定齿圈(44)的内部且固定安装有一组与固定齿圈(44)相啮合的驱动齿轮(43)，所述限位传动转轴(41)的外部限位活动调节有传动套筒(42)，所述传动套筒(42)的外侧壁固定安装有多组呈环形分布的转动搅拌轴(45)，所述转动搅拌轴(45)的两侧设置有环形叶片组(451)，所述固定齿圈(44)的侧壁贴近传动套筒(42)一侧设置有固定搅拌轴(46)，所述固定搅拌轴(46)的侧壁设置有与环形叶片组(451)交错设计的切割叶片组(461)，所述第二混合叶片组(33)的侧壁固定安装有一组固定磁块(47)，所述传动套筒(42)贴近固定磁块(47)的一侧也设置有一组转动磁块(421)。
8.根据权利要求7所述的一种适用于道路工程的碱激发缓凝胶凝材料制备装置，其特征在于，所述限位传动转轴(41)与第二混合叶片组(33)相接触部分为圆柱形设计且通过轴承与第二混合叶片组(33)转动连接，所述限位传动转轴(41)与传动套筒(42)相接触部分为圆柱带矩形键的限位设计，所述传动套筒(42)与限位传动转轴(41)保持限位活动套接。
9.根据权利要求7所述的一种适用于道路工程的碱激发缓凝胶凝材料制备装置，其特征在于，所述环形叶片组(451)和切割叶片组(461)为以传动套筒(42)为中心的弧形设计，且所述环形叶片组(451)和切割叶片组(461)的边缘均做倒斜角处理。
10.一种根据权利要求1-9所述的适用于道路工程的碱激发缓凝胶凝材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将复合原材料粉末和水加入混合反应腔(12)；
通过第一混合机构(2)和第二混合机构(3)对物料进行搅拌；
第一混合机构(2)和第二混合机构(3)自动排放激发剂并进一步多重搅拌；
破碎机构(4)对结块物料进行切割扩散；
加工反应完成，第一混合机构(2)和第二混合机构(3)停止出料。
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