CN212331432U - 一种新拌混凝土的生产控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新拌混凝土的生产控制装置，包括设置在混凝土运输车上的加料装置和智能控制装置，加料装置包括外加剂储存箱、储水箱、第一传感器、第二传感器和压力泵，外加剂储存箱设置有出口阀，储水箱设置有出水阀；智能控制装置用于当运输车到达工地现场时，或者当检测到运输车到达指定地点时，或者当达到设定的加料时间时，或者当运输车在运输途中，计算出抵达目标工地现场所需的时间少于设定时间时，控制加料装置将预设量的外加剂和水加入到罐体内并旋转罐体。本实用新型缓解了混凝土坍落度损失大带来的泵送问题、节省混凝土生产企业的设备投资与环保设施投资。

Description

一种新拌混凝土的生产控制装置

技术领域

本实用新型属于混凝土生产设备领域，尤其涉及一种新拌混凝土的生产控制装置。

背景技术

混凝土是最大宗的建筑材料，是由水泥和掺合料等粉料、砂石等粗细集料与外加剂和水混合搅拌、运输浇筑而成。随着基本建设的规模逐年增大和环境保护的需要，天然砂石等混凝土粗细集料已近枯竭和禁止开采，机制粗细集料的应用已成普遍之势，矿粉与粉煤灰等优质掺合料远不能满足工程建设的需求，导致各种废渣粉与矿石粉被大量使用。各混凝土生产企业与施工单位为降低成本也大量使用各种低品质的集料与掺合料，导致新拌混凝土的性能很快发生变化，混凝土性能不易控制。

目前混凝土生产企业与施工现场普遍存在一定距离，相距20公里是很常见的情况，加上堵车这种常态与其它主客观原因造成的车辆等待，从混凝土搅拌生产到混凝土浇筑的时间差往往达数小时，1～2小时是常态。混凝土从加水开始其性能就在不断变化，从可流动状态直到形成所需的工程实体。而在混凝土浇筑前必须要保证混凝土处于可流动状态，应具有合适的坍落度，即混凝土的坍落度损失不能太大。但新拌混凝土经过长时间等待后往往坍落度损失很大，甚至无法施工，因此如何降低混凝土的坍落度损失就成为非常难的问题，而目前的原材料现状更加重了这种难度，使得新拌混凝土与实体混凝土的质量控制难度大幅增高，如混凝土和易性差、坍落度损失增大，混凝土离析泌水现象增多，外加剂用量增大成本增高，新拌混凝土在入泵前的质量难以控制，工地随意加水的现象增多，最终导致实体混凝土质量波动大，质量事故多，严重影响工程建设的品质。

目前控制新拌混凝土性能快速发生变化的措施是过量使用缓凝剂、保坍剂等外加剂，但随着原材料的变化其效果很不理想，有时适得其反造成实体混凝土品质事故。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种新拌混凝土的生产控制装置，使得入泵前的新拌混凝土性能变化小，根本缓解混凝土坍落度损失大的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种新拌混凝土的生产控制装置，包括设置在混凝土运输车上的加料装置和智能控制装置，加料装置包括外加剂储存箱、储水箱、第一传感器、第二传感器和压力泵，外加剂储存箱设置有出口阀，储水箱设置有出水阀；

第一传感器和第二传感器分别用于对从出口阀和出水阀流出的外加剂和水的量进行计量，压力泵用于将流出的外加剂和水泵入到混凝土运输车的罐体内；

智能控制装置用于当运输车到达工地现场时，或者当检测到运输车到达指定地点时，或者当达到设定的加料时间时，或者当运输车在运输途中，计算出抵达目标工地现场所需的时间少于设定时间时，控制加料装置将预设量的外加剂和水加入到罐体内并旋转罐体。

进一步的，所述传感器采用称重传感器，用于计量出从外加剂储存箱和储水箱流出的外加剂和水的质量。

进一步的，所述传感器采用液位传感器，用于测量外加剂储存箱和储水箱内的液位。

进一步的，所述出口阀和出水阀为电磁阀，压力泵为液体输送泵。

进一步的，所述智能控制装置包括指令控制模块和用于检测运输车实时位置的定位模块。

进一步的，所述智能控制装置还包括用于实现对加料装置进行远程控制的通讯模块。

采用上述装置进行新拌混凝土生产的控制方法，包括下述的步骤：

S1.按混凝土配合比将混合干料装入混凝土运输车的罐体内，将外加剂和水分别装入混凝土运输车上设置的外加剂储存箱和储水箱内；

S2.当运输车到达工地现场时，或者当设置于运输车上的智能控制装置检测到运输车到达指定地点时，或者当达到设定的加料时间时，或者当运输车在运输途中，智能控制装置计算出抵达目标工地现场所需的时间少于设定时间时，在智能控制装置控制下预设量的外加剂和水分别从外加剂储存箱和储水箱被自动加入到罐体内并旋转罐体进行混合；

S3.在工地现场检测混凝土合格后进行泵送施工。

进一步的，控制从外加剂和水加入罐体到开始泵送施工的时间不超过30分钟。

本实用新型将混凝土的干状原材料水泥、粗细集料、掺合料经配比计量装车，运输至工地现场后或在运输途中通过智能控制装置与加料装置将所需外加剂与水加入罐体内，并旋转罐体，达到要求的性能指标后进行泵送施工。与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、智能控制实现混凝土即拌即用，入泵前的新拌混凝土性能变化小，根本上缓解了混凝土坍落度损失大带来的泵送问题。这不仅降低了外加剂使用成本，重要的是解决了新拌混凝土的性能变化所带来的大量问题，如流动性不好随意加水造成强度低、堵泵拆管无法浇筑、即便可泵送施工也易造成实体表面出现蜂窝、麻面、脱皮起灰等问题，严重影响混凝土实体品质，甚至带来无法估量的损失。

2、原有混凝土运输车从装料开始至卸料结束一直在不停运转，有时长达几小时，严重浪费能源。本实用新型使得原有搅拌站的搅拌功能转移到混凝土运输车上自然混合，同时能根据泵送浇筑的时间确定加料旋转混合的时间，对长距离运输更为有利。

3、节省混凝土生产企业的生产设备投资与环保设备投资，大大改善生产环境。搅拌站的主机设备可省去，噪音污染变小，没有湿料和废水污染。

4、更进一步可实现矿山石料厂-水泥-掺合料一体化，或水泥厂-掺合料-砂石一体化，或掺合料厂-水泥-砂石一体化，即在石料厂(或水泥厂、掺合料厂)购进其它材料配制成混凝土混合料，混凝土运输车运输到工地，按设定时间或到达目的地添加水与外加剂，实现新拌混凝土的智能控制。这样可省去搅拌站的建设，并能远程智能控制整个混凝土的生产运输浇筑各环节，对建筑业的工业自动化与智能化有重大意义。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1是本实用新型混凝土运输车示意图；

图2是本实用新型一个具体实施例的加料装置示意图；

图3是本实用新型一个具体实施例的输送管路示意图；

其中：1、罐体；2、外加剂储存箱；3、储水箱；4、第一称重传感器；5、第二称重传感器；6、压力泵；21、进口阀；22、出口阀；31、进水阀；32、出水阀；71、输送主管路；72、末端支管；73、气动装置。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本实用新型做更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了便于描述具体实施例，并不是旨在限制本实用新型的保护范围。

本实用新型为解决目前混凝土生产企业因原材料品质变差和混凝土运距远等因素导致的新拌混凝土性能难以控制的问题提出如下混凝土生产方法与装置，包括原材料配料、运输、智能控制加料旋转混合、检测泵送等环节。

在一个具体实施例中，包括下述的步骤：

第一步、按混凝土配合比称取水泥、粗细集料、掺合料等干料得到混合料装入混凝土运输车罐体，外加剂(均匀的液态物质)和水装入混凝土运输车上的加料装置中，运输至工地现场。

在混凝土生产前，必须根据要达到的混凝土强度要求与施工要求和每批次所进原材料的品质做好混凝土试拌试验，得出混凝土配合比。原材料粗细集料必需是干料，现在普遍的是机制砂石，能满足要求，如原材料含少量水则以不引起粉状材料成团与结块为宜。称量与加料顺序以细集料、水泥与掺合料等粉料、粗集料的先后次序为宜。形成的混合料可预拌也可不预拌。

第二步、智能控制装置控制加料装置加入所需外加剂和水，旋转罐体进行自然混合。

第三步、在混凝土入泵前检测混凝土坍落度并观察和易性，符合要求后进行泵送施工。通常用坍落度仪检测其流动性并观察其和易性，可用智能混凝土检测仪在车内检测新拌混凝土的性能，经品质检测合格后即可泵送浇筑。

如图1和2，在一个具体实施例中，在混凝土运输车上设置有罐体1和加料装置，加料装置包括：外加剂储存箱2、储水箱3、第一称重传感器4、第二称重传感器5、压力泵6。

外加剂储存箱2顶部设置进口阀21，用于向外加剂储存箱2内添加外加剂。储水箱3顶部设置进水阀31，用于向储水箱3内添加水。外加剂储存箱2底部设置出口阀22，储水箱3底部设置出水阀32。出口阀22和出水阀32为电磁阀。出口阀22和出水阀32开启后外加剂储存箱2中的外加剂和储水箱3中的水汇合到输送主管路71被压力泵6泵入罐体1内与混凝土干料混合。

混凝土运输车上加料装置的容器容积要大于该车混凝土所需外加剂与水的最大体积，更重要的是外加剂储存箱2容积必需大于整车混凝土所需外加剂的数量。

外加剂储存箱2底部设置第一称重传感器4，用于称量从外加剂储存箱2流出的外加剂的质量。储水箱3底部设置第二称重传感器5，用于称量从储水箱3流出的水的质量。

出口阀22、出水阀32、第一称重传感器4、第二称重传感器5、压力泵6受指令控制模块控制。

智能控制装置包括：定位模块、指令控制模块。还可以包括通讯模块，可以与手机、电脑等远程设备进行信息交互，实现远程控制。

在上述实施例中，智能控制与加料装置的控制过程为：对智能控制装置输入相应数据，如目标地点、加料数量、旋转时长等数据，当定位模块检测到运输车进入指定地点，发送信号给指令控制模块。加料装置开始工作，出口阀22、出水阀32打开，同时称重传感器开始计重。压力泵把流出的外加剂和水泵入罐车内，并不断旋转罐体，使各材料得到充分混合。当称重传感器显示的流出的外加剂和水达到设定质量时，出口阀22、出水阀32关闭，待管路中最后的外加剂和水泵送完后，整个加料过程完成，此后罐体应继续旋转至所需坍落度。

除了采用称重传感器计量外加剂和水的量外，还可以通过液位传感器。比如，在外加剂储存箱2、储水箱3顶部设置液位传感器，通过液位传感器测量的液位差转换成流出的液体量来计量。

在一个实施例中，输送主管路71与其末端的末端支管72呈一定角度。输送主管路71与末端支管72之间为活动连接，如图3，末端支管72的端部能够朝远离输送主管路71的方向旋转一定角度。在一个具体实施例中，当需要向罐体1加外加剂和水时，在指令控制模块控制下通过设置在输送主管路71和末端支管72活动连接处的气动装置73(例如气动阀)将末端支管72朝远离输送主管路71的方向推动，使其旋转一定角度，正对罐体1进料口上方，在加外加剂和水结束时，末端支管72回归原位，末端支管72可自由活动以准确且方便地加料，也防止在向罐体1加入干料时造成阻挡。

根据实际情况，也可在运输罐车到工地后根据混凝土入泵的时间确定添加外加剂和水的时间。对智能控制装置输入加料时间，当到达加料时间时，由指令控制模块进行控制加料，同时不断旋转罐体使得各材料得到充分混合以达到混凝土均匀的目的，形成和易性良好的新拌混凝土。

除了在到达实施工地再加料、旋转外，还可以在运输途中距离目的地一段距离时进行加料、旋转，比如距离目的地30分钟车程时，这样可以节约施工时间，又不会造成坍落度损失和性能下降。可以通过定位实现加料、旋转。例如，定位模块检测运输车实时位置，根据预设的路线，预测到达目的地的时间，当距离目的地30分钟车程时，加料、旋转自动进行。

本实用新型的方法与装置对缓解泵送混凝土坍落度损失与泵送施工、节省混凝土生产企业的设备投资与环保设施投资有重大意义。

上述只是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种新拌混凝土的生产控制装置，其特征在于，包括设置在混凝土运输车上的加料装置和智能控制装置，加料装置包括外加剂储存箱、储水箱、第一传感器、第二传感器和压力泵，外加剂储存箱设置有出口阀，储水箱设置有出水阀；

第一传感器和第二传感器分别用于对从出口阀和出水阀流出的外加剂和水的量进行计量，压力泵用于将流出的外加剂和水泵入到混凝土运输车的罐体内；

智能控制装置用于当运输车到达工地现场时，或者当检测到运输车到达指定地点时，或者当达到设定的加料时间时，或者当运输车在运输途中，计算出抵达目标工地现场所需的时间少于设定时间时，控制加料装置将预设量的外加剂和水加入到罐体内并旋转罐体。

2.根据权利要求1所述的新拌混凝土的生产控制装置，其特征在于，所述传感器采用称重传感器，用于计量出从外加剂储存箱和储水箱流出的外加剂和水的质量。

3.根据权利要求1所述的新拌混凝土的生产控制装置，其特征在于，所述传感器采用液位传感器，用于测量外加剂储存箱和储水箱内的液位。

4.根据权利要求1～3任一项所述的新拌混凝土的生产控制装置，其特征在于，所述出口阀和出水阀为电磁阀，压力泵为液体输送泵。

5.根据权利要求1～3任一项所述的新拌混凝土的生产控制装置，其特征在于，所述智能控制装置包括指令控制模块和用于检测运输车实时位置的定位模块。

6.根据权利要求1～3任一项所述的新拌混凝土的生产控制装置，其特征在于，所述智能控制装置还包括用于实现对加料装置进行远程控制的通讯模块。

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