CN117510122A - 一种具备超长时间保坍的组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及混凝土制备技术领域，公开了一种具备超长时间保坍的组合物，该保坍剂原料为以下重量百分比的各组分构成：30‑40％的聚甲基丙烯酸酯、10‑20％的自制助剂；1‑10％的丙烯酸；1‑5％的甲基丙烯酸羧丙基磺酸钠；1‑5％的氢氧化钠；40‑60％的水。本发明还提出了一种具备超长时间保坍的组合物的制备装置，包括混合罐、进液组件和加料组件；进液组件包括进液管一和进液管二，混合罐的顶部设置有若干进料孔。本发明提出的保坍组合物的制备装置，包括混合罐、进液组件和加料组件。混合罐内设有搅拌混合机构，能够主动对其内部液体进行混合，并且进入混合罐内的水分可直接进入也可通过进液管二先与加料筒中的原料预混合后进入，这样能够提高原料和水分的混合效果。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土制备技术领域，尤其涉及一种具备超长时间保坍的组合物及其制备方法。
背景技术
随着建设发展的需要，混凝土技术和用量要求越来越高，混凝土在使用过程要严格控制其收缩开裂率，防止出现安全隐患；为了解决上述技术问题目前采用添加外加剂的形式如保坍剂(减水剂)来克服混凝土坍落度损造成的收缩开裂率高的问题；由于混凝土坍落度损失的根本原因在于水泥的水化反应，水泥遇水发生水化反应，随着水化反应的进行，一部分自由水在水泥颗粒凝聚的过程中被包裹，另外一部分自由水被蒸发掉造成了混凝土浆料中的自由水逐渐减少。
针对上述原理，目前市场上也出现了多种保坍剂如萘系高效减水剂，三聚氰胺高效减水剂，糖钙类减水剂等，但是仍然存在混凝土坍落度损失过快的问题。
发明内容
为解决背景技术中所提出的技术问题，本发明提供一种具备超长时间保坍的组合物及其制备方法。
本发明采用以下技术方案实现：一种具备超长时间保坍的组合物，按照配方比例称取各组分原料；该保坍剂原料为以下重量百分比的各组分构成：30-40％的聚甲基丙烯酸酯、10-20％的自制助剂；1-10％的丙烯酸；1-5％的甲基丙烯酸羧丙基磺酸钠；1-5％的氢氧化钠；40-60％的水。
本发明还提出了一种具备超长时间保坍的组合物的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、准备原材料，并按照配方比例称取各组分原料；
步骤2、将配方比例一半的水升温到38-42℃，然后向水中添加聚甲基丙烯酸酯和自制助剂搅拌混合均匀；然后将混合料的温度升温到48-52℃，加入丙烯酸搅拌混合均匀，然后将反应体系的温度升到58-62℃后保温并混合搅拌反应1.5-2.5h，添加甲基丙烯酸羧丙基磺酸钠和配方比例另一半的水混合后的溶液到反应体系中，滴加3.5-4.5小时；然后在58-62℃保温反应0.5-1.5小时；
步骤3、反应体系的温度降温到25-35℃，向反应体系中加入氢氧化钠搅拌均匀得到纯白色的液体即为具备超长时间保坍的组合物。
本发明还提出了一种具备超长时间保坍的组合物的制备装置，包括混合罐、进液组件和加料组件；
进液组件包括进液管一和进液管二，混合罐的顶部设置有若干进料孔，其中一个进料孔处连接进液管一，其余的进料孔处均连接有进液管二，且进液管二和进液管一并联且均连接于主管，进液管一和进液管二上均安装有阀门，进液管二的一侧开设缺口；
加料组件包括称量机构、加料筒以及驱动加料筒旋转的驱动机构，称量机构用于定量称取原料；加料筒为圆柱状结构，加料筒的中部开设中心孔，加料筒的四周周向分布有若干个储存槽，储存槽内用于接收称量机构所称量好的原料，加料筒的外壁与中心孔的内侧壁密封接触，驱动机构驱动加料筒转动，以使得不同的储存槽位于进料管二中。
优选的，称量机构包括料斗和阀门单元，料斗中分隔成若干个独立的储存腔，料斗的底部设有圆形的出料口，阀门单元包括挡板以及下料驱动模块，挡板上开设若干个分别和储存腔连通的通孔，且每个通孔的一侧壁均开设有收容槽，收容槽处滑动安装有密封板，且每个密封板的底部均固定有凸块；
下料驱动模块包括出料管和拨杆，其中，出料管转动连接于出料口的底部，拨杆固定在出料管的顶部，且出料管的底部设有能够旋转的挡料板，挡料板上设有称重感应器，以称量出料管内原料的重量。
优选的，拨杆为伸缩杆，其末端伸长时，随着出料管的旋转，能够抵触于密封板上的凸块，从而驱动密封板滑动，从而打开通孔。
优选的，加料筒的中心孔处安装有中心轴，且混合罐的顶部安装有驱动中心轴转动的驱动电机，且混料罐的上方安装有承托板，承托板的顶面能够与加料筒的底面密封接触，以避免储存槽内的原料在进料管二外漏出。
优选的，主管上连接有安装架，安装架的另一端和料斗连接，且安装架上设置有下料电机，下料电机的输出轴连接有和中心轴转动连接的回转轴，回转轴和出料管之间通过齿链式传动机构连接，以驱动出料管旋转。
优选的，混合罐的顶面和顶面均分布有和储存槽对应的密封槽，缺口的内壁上下两侧均开设有安装槽，在缺口两侧的进料管二外壁上均安装有密封机构，密封机构包括伸缩件、连接架以及设于安装槽中的密封单元，密封单元包括活动设于安装槽中的活动块、连接在活动块一侧的密封垫，伸缩件安装在进料管二的外壁，连接架的一端和伸缩件的输出端连接，连接架的另一端活动贯穿进料管二并和活动块连接，其中，伸缩件驱动连接架移动，带动活动块驱使密封垫和对应的密封槽配合。
优选的，缺口的内壁设有密封层，密封层能够和加料筒的外壁密封接触。
优选的，每个储存槽的底部端口处均设有膨胀挡圈，以延缓其中原料移动出储存槽的速度，且在进料管二内壁远离加料筒的一侧设置有引导板，引导板和加料筒的底部留有间隙，加料筒的外壁和进料管二的内壁同样留有间隙，且引导板上述设置有拨动单元，加料筒的底部设置有调节单元，当水流经过拨动单元能够驱使调节单元改变膨胀挡圈的体积大小，以便于使得储存槽中的原料溢出。
优选的，拨动单元包括转动安装在引导板顶部的螺旋桨；
调节单元包括开设在加料筒底部的活塞槽、连通活塞槽和膨胀挡圈内部的连通孔，其中，活塞槽内活动设有活塞，活塞和活塞槽内壁通过弹簧连接，活塞的底部通过连接销轴转动连接有挡杆，挡杆的底部设有挂杆，连接销轴外侧安装有回复弹簧，且活塞槽的底部设有扩口；
其中，水流经过引导板上方驱动螺旋桨，螺旋桨的叶片与挂杆接触，从而驱使挡杆下移，当挡杆下移使得其能够在扩口处旋转时，此时，螺旋桨叶片与挂杆分离，然后挡杆回复到初始位置，以便于下一次螺旋桨叶片和挂杆接触，此过程膨胀挡圈的体积先变小再变大。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明提出的保坍组合物的制备装置，包括混合罐、进液组件和加料组件。混合罐内设有搅拌混合机构，能够主动对其内部液体进行混合，并且进入混合罐内的水分可直接进入也可通过进液管二先与加料筒中的原料预混合后进入，这样能够提高原料和水分的混合效果。
本发明提出的加料筒能够定量储存不同的原料，并且能够使得原料进入到进料管二中，从而能够于进料管二中与水分进行混合，提高混合效果的同时，能够提高混合效率，进而提高整个设备的制备成品的效率。
附图说明
图1为本发明提出的保坍组合物的制备装置的整体结构示意图；
图2为本发明图1的A处放大图；
图3为本发明图1的B处放大图；
图4为本发明图1的C处放大图；
图5为本发明提出的加料筒和进料管二的安装结构俯视图；
图6为本发明提出的加料筒的结构示意图；
图7为本发明提出的进料管处横剖仰视结构示意图。
主要符号说明：
混合罐1、搅拌混合机构2、进液管一3、主管4、安装架5、料斗6、出料口601、加料筒7、中心轴701、储存槽702、密封槽703、阀门8、搅拌电机9、进液管二10、出料管11、挡板12、密封板13、通孔14、凸块15、拨杆16、伸缩件17、连接架18、安装槽19、活动块20、条形孔21、密封垫22、密封层23、膨胀挡圈24、连通孔25、弹簧26、活塞27、扩口28、挡杆29、螺旋桨30、引导板31。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
实施例1：
本方案提出的一种具备超长时间保坍的组合物，按照配方比例称取各组分原料；该保坍剂原料为以下重量百分比的各组分构成：30-40％的聚甲基丙烯酸酯、10-20％的自制助剂；1-10％的丙烯酸；1-5％的甲基丙烯酸羧丙基磺酸钠；1-5％的氢氧化钠；40-60％的水。
实施例2：
本发明还提出了一种具备超长时间保坍的组合物的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、准备原材料，并按照配方比例称取各组分原料；
步骤2、将配方比例一半的水升温到38-42℃，然后向水中添加聚甲基丙烯酸酯和自制助剂搅拌混合均匀；然后将混合料的温度升温到48-52℃，加入丙烯酸搅拌混合均匀，然后将反应体系的温度升到58-62℃后保温并混合搅拌反应1.5-2.5h，添加甲基丙烯酸羧丙基磺酸钠和配方比例另一半的水混合后的溶液到反应体系中，滴加3.5-4.5小时；然后在58-62℃保温反应0.5-1.5小时；
步骤3、反应体系的温度降温到25-35℃，向反应体系中加入氢氧化钠搅拌均匀得到纯白色的液体即为具备超长时间保坍的组合物。
实施例3：
参照图1-7，本发明还一种具备超长时间保坍的组合物的制备装置，其用于本申请所提出的保坍组合物的制备方法，制备装置包括混合罐1、进液组件和加料组件。混合罐1内设有搅拌混合机构2，能够主动对其内部液体进行混合。
具体参照图1，进液组件包括进液管一3和进液管二10，混合罐1的顶部设置有若干进料孔，其中一个进料孔处连接进液管一3，其余的进料孔处均连接有进液管二10，且进液管二10和进液管一3并联且均连接于主管4，主管4连接外部水管，方便提供所需水分，进液管一3和进液管二10上均安装有阀门8，通过阀门能够控制水流经过不同的进液管一3和进液管二10，进液管二10的一侧开设缺口(未标示)。
加料组件包括称量机构、加料筒7以及驱动加料筒7旋转的驱动机构，称量机构用于定量称取原料；加料筒7为圆柱状结构，加料筒7的中部开设中心孔(未标示)，加料筒7的四周周向分布有若干个储存槽702，储存槽702内用于接收称量机构所称量好的原料，加料筒7的外壁与中心孔的内侧壁密封接触，驱动机构驱动加料筒7转动，以使得不同的储存槽702位于进料管二10中，从而方便使得水分经过储存槽702时，能够与其中的原料进行充分混合。
作为本方案一可选地实施方式，称量机构包括料斗6和阀门单元，料斗6中分隔成若干个独立的储存腔(未标示)，料斗6的底部设有圆形的出料口601，阀门单元包括挡板12以及下料驱动模块，挡板12上开设若干个分别和储存腔连通的通孔14，且每个通孔14的一侧壁均开设有收容槽(未标)，收容槽处滑动安装有密封板13，密封板13和收容槽内壁之间通过复位弹簧连接，且每个密封板13的底部均固定有凸块15；通过密封板13能够打开或关闭相应的通孔14。
在本方案中，下料驱动模块包括出料管11和拨杆16，其中，出料管11转动连接于出料口601的底部，拨杆16固定在出料管11的顶部，且出料管11的底部设有能够旋转的挡料板，挡料板上设有称重感应器，以称量出料管11内原料的重量。
作为本发明一可选地实施方式，拨杆16为伸缩杆，其末端伸长时，拨杆可采用两段式伸缩杆，两部分均设有电磁铁，通过控制电磁铁通断电使得二者相对运动，改变拨杆16的长度，当拨杆16的长度达到一定值后，随着出料管11的旋转，能够抵触于密封板13上的凸块15，从而驱动密封板13滑动，从而打开通孔。
称重感应器称量出料管11内的原料重量，达到设定值后，出料管11转动，从而使得密封板13在复位弹簧的作用下复位，此时下料停止。
作为本发明一可选地实施方式，加料筒7的中心孔处安装有中心轴701，且混合罐1的顶部安装有驱动中心轴701转动的驱动电机(未标示)，且混料罐1的上方安装有承托板(未标示)，承托板的顶面能够与加料筒7的底面密封接触，以避免储存槽702内的原料在进料管二10外漏出。
需要说明的是，主管4上连接有安装架5，安装架5的另一端和料斗6连接，且安装架5上设置有下料电机(未标示)，下料电机的输出轴连接有和中心轴701转动连接的回转轴，回转轴和出料管11之间通过齿链式传动机构连接，以驱动出料管11旋转。
参照图4、图5，混合罐1的顶面和顶面均分布有和储存槽702对应的密封槽703，缺口的内壁上下两侧均开设有安装槽19，在缺口两侧的进料管二10外壁上均安装有密封机构，密封机构包括伸缩件17、连接架18以及设于安装槽19中的密封单元，其中的伸缩件17可采用微型电动推杆，密封单元包括活动设于安装槽19中的活动块20、连接在活动块20一侧的密封垫22，伸缩件17安装在进料管二10的外壁，连接架18的一端和伸缩件17的输出端连接，连接架18的另一端活动贯穿进料管二10并和活动块20连接，其中，伸缩件17驱动连接架18移动，带动活动块20驱使密封垫22和对应的密封槽703配合。
为了提高使用时的密封性能，在缺口的内壁设有密封层23，密封层23能够和加料筒7的外壁密封接触。
在本方案中，为了降低原料逃离速度，使得原料能够与更多的水分充分混合，每个储存槽702的底部端口处均设有膨胀挡圈24，膨胀挡圈24在正常情况下的内径小于1cm，具体孔径大小可根据实际情况进行调节，以延缓其中原料移动出储存槽702的速度，且在进料管二10内壁远离加料筒7的一侧设置有引导板31，引导板31和加料筒7的底部留有间隙，加料筒7的外壁和进料管二10的内壁同样留有间隙，且引导板31上述设置有拨动单元，加料筒7的底部设置有调节单元，当水流经过拨动单元能够驱使调节单元改变膨胀挡圈24的体积大小，以便于使得储存槽702中的原料溢出。
参照图3，拨动单元包括转动安装在引导板31顶部的螺旋桨30；螺旋桨上也可安装拨动杆，随之一起转动。
在本方案中，调节单元包括开设在加料筒底部的活塞槽、连通活塞槽和膨胀挡圈24内部的连通孔25，其中，活塞槽内活动设有活塞27，活塞27和活塞槽内壁通过弹簧26连接，活塞27的底部通过连接销轴转动连接有挡杆29，挡杆29的底部设有挂杆(未标示)，连接销轴外侧安装有回复弹簧，且活塞槽的底部设有扩口28。
其工作时，水流经过引导板31上方驱动螺旋桨30，螺旋桨30的叶片与挂杆接触，从而驱使挡杆29下移，当挡杆29下移使得其能够在扩口28处旋转时，此时，螺旋桨叶片与挂杆分离，然后挡杆29回复到初始位置，以便于下一次螺旋桨叶片和挂杆接触，此过程膨胀挡圈24的体积先变小再变大，从而使得可以使得水流经过对应的储存槽702时，能够在膨胀挡圈24的阻挡作用下发生回流，能够进一步提高水分和原料的混合效果。
参照图6，在加料筒7的外壁开设若干列微孔，微孔沿加料筒的径向设置，且微孔和相邻的放置槽702内部连通，微孔相邻放置槽702的端口设置可伸缩的密封膜，这样在水流经过加料筒7外部进入到微孔中，由于水压的作用，能够使得密封膜涨大，从而使得贴附在加料筒7内壁的原料脱离，进一步增强混合效果。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种具备超长时间保坍的组合物，按照配方比例称取各组分原料；该保坍剂原料为以下重量百分比的各组分构成：30-40％的聚甲基丙烯酸酯、10-20％的自制助剂；1-10％的丙烯酸；1-5％的甲基丙烯酸羧丙基磺酸钠；1-5％的氢氧化钠；40-60％的水。
2.一种具备超长时间保坍的组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、准备原材料，并按照配方比例称取各组分原料；
步骤2、将配方比例一半的水升温到38-42℃，然后向水中添加聚甲基丙烯酸酯和自制助剂搅拌混合均匀；然后将混合料的温度升温到48-52℃，加入丙烯酸搅拌混合均匀，然后将反应体系的温度升到58-62℃后保温并混合搅拌反应1.5-2.5h，添加甲基丙烯酸羧丙基磺酸钠和配方比例另一半的水混合后的溶液到反应体系中，滴加3.5-4.5小时；然后在58-62℃保温反应0.5-1.5小时；
步骤3、反应体系的温度降温到25-35℃，向反应体系中加入氢氧化钠搅拌均匀得到纯白色的液体即为具备超长时间保坍的组合物。
3.如权利要求1所述的一种具备超长时间保坍的组合物的制备装置，其特征在于，包括混合罐、进液组件和加料组件；
进液组件包括进液管一和进液管二，所述混合罐的顶部设置有若干进料孔，其中一个进料孔处连接进液管一，其余的进料孔处均连接有所述进液管二，且进液管二和进液管一并联且均连接于主管，进液管一和进液管二上均安装有阀门，所述进液管二的一侧开设缺口；
所述加料组件包括称量机构、加料筒以及驱动所述加料筒旋转的驱动机构，所述称量机构用于定量称取原料；加料筒为圆柱状结构，加料筒的中部开设中心孔，加料筒的四周周向分布有若干个储存槽，所述储存槽内用于接收称量机构所称量好的原料，加料筒的外壁与中心孔的内侧壁密封接触，驱动机构驱动加料筒转动，以使得不同的储存槽位于进料管二中。
4.如权利要求3所述的一种具备超长时间保坍的组合物的制备装置，其特征在于，所述称量机构包括料斗和阀门单元，料斗中分隔成若干个独立的储存腔，料斗的底部设有圆形的出料口，阀门单元包括挡板以及下料驱动模块，挡板上开设若干个分别和储存腔连通的通孔，且每个通孔的一侧壁均开设有收容槽，收容槽处滑动安装有密封板，且每个密封板的底部均固定有凸块；
所述下料驱动模块包括出料管和拨杆，其中，出料管转动连接于出料口的底部，拨杆固定在出料管的顶部，且出料管的底部设有能够旋转的挡料板，挡料板上设有称重感应器，以称量出料管内原料的重量。
5.如权利要求3所述的一种具备超长时间保坍的组合物的制备装置，其特征在于，所述拨杆为伸缩杆，其末端伸长时，随着出料管的旋转，能够抵触于密封板上的凸块，从而驱动密封板滑动，从而打开通孔。
6.如权利要求5所述的一种具备超长时间保坍的组合物的制备装置，其特征在于，所述加料筒的中心孔处安装有中心轴，且混合罐的顶部安装有驱动中心轴转动的驱动电机，且混料罐的上方安装有承托板，承托板的顶面能够与加料筒的底面密封接触，以避免储存槽内的原料在进料管二外漏出。
7.如权利要求6所述的一种具备超长时间保坍的组合物的制备装置，其特征在于，所述主管上连接有安装架，所述安装架的另一端和料斗连接，且安装架上设置有下料电机，下料电机的输出轴连接有和中心轴转动连接的回转轴，回转轴和出料管之间通过齿链式传动机构连接，以驱动出料管旋转。
8.如权利要求7所述的一种具备超长时间保坍的组合物的制备装置，其特征在于，所述混合罐的顶面和顶面均分布有和储存槽对应的密封槽，所述缺口的内壁上下两侧均开设有安装槽，在缺口两侧的进料管二外壁上均安装有密封机构，密封机构包括伸缩件、连接架以及设于安装槽中的密封单元，密封单元包括活动设于安装槽中的活动块、连接在活动块一侧的密封垫，所述伸缩件安装在进料管二的外壁，连接架的一端和伸缩件的输出端连接，连接架的另一端活动贯穿进料管二并和活动块连接，其中，伸缩件驱动连接架移动，带动活动块驱使密封垫和对应的密封槽配合。
9.如权利要求8所述的一种具备超长时间保坍的组合物的制备装置，其特征在于，所述缺口的内壁设有密封层，密封层能够和加料筒的外壁密封接触。
10.如权利要求8所述的一种具备超长时间保坍的组合物的制备装置，其特征在于，每个所述储存槽的底部端口处均设有膨胀挡圈，以延缓其中原料移动出储存槽的速度，且在进料管二内壁远离加料筒的一侧设置有引导板，引导板和加料筒的底部留有间隙，加料筒的外壁和进料管二的内壁同样留有间隙，且引导板上述设置有拨动单元，加料筒的底部设置有调节单元，当水流经过拨动单元能够驱使调节单元改变膨胀挡圈的体积大小，以便于使得储存槽中的原料溢出。
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