CN220763060U - 一种实验室用发泡水泥制备系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种实验室用发泡水泥制备系统，包括加料系统、搅拌系统、PLC控制器，还包括碳纳米管分散系统，碳纳米管分散系统包括储水箱、分散剂料仓、碳纳米管料仓、碳纳米管分散仓；分散剂料仓、碳纳米管料仓的出料口均与碳纳米管分散仓的进料口连通；储水箱的出水口与碳纳米管分散仓的进水口连通；碳纳米管分散仓的出料口与搅拌系统的进料口连通。其优点在于：增加了碳纳米管分散系统，可以在搅拌系统内加入碳纳米管对发泡水泥性能进行改善；通过控制加入碳纳米管分散仓的物料比例及加热温度，可以研究不同分散剂、分散条件对发泡水泥性能的影响，并最终获得符合需求的发泡水泥。
Description
技术领域：
本实用新型涉及发泡水泥制备领域，特别涉及一种试验是用发泡水泥制备系统。
背景技术：
发泡水泥是一种性能优良的轻质保温隔热材料，其制备原理如下：将发泡剂与水泥搅拌均匀形成混合浆料，并将混合浆料浇筑到模具中，待发泡剂在模具内充分发泡形成泡沫后，混凝土内部即形成大量封闭气孔。发泡水泥内部的气孔使得发泡水泥具有轻质、保温等优良特性。但同时，由于孔洞的存在，使得发泡水泥的力学性能较差。
已有研究表明，在发泡水泥中加入碳纳米管可使发泡水泥基体内形成复杂的交错网络，能有效阻止和延缓基体的裂缝发生与延展，有效改善发泡水泥的力学性能，在应用过程中大幅提升发泡水泥的抗裂性与韧性。碳纳米管作为一种新型碳材料，由于其特殊结构而具有许多优异性能，但是，碳纳米管作为纳米级的一维材料，原始状态时容易缠结或团聚在一起，这对其优异性能的发挥产生巨大的损害作用，甚至成为性能损害点。因此，开展相关实验研究，使碳纳米管可以更有效分散在发泡水泥中是亟需解决的问题，目前，尚无实验室用制备系统可以用来研究碳纳米管对发泡水泥的影响。
实用新型内容：
本实用新型的目的在于提供一种可以在发泡水泥中加入分散碳纳米管，并研究分散剂对发泡水泥性能影响的实验室专用发泡水泥制备系统。
本实用新型由如下技术方案实施：一种实验室用发泡水泥制备系统，包括加料系统、搅拌系统、PLC控制器，所述加料系统包括发泡剂料仓及至少一个水泥原料仓，所述发泡剂料仓的出料口、所述水泥原料仓的出料口均与所述搅拌系统的进料口连通；还包括碳纳米管分散系统，所述碳纳米管分散系统包括储水箱、分散剂料仓、碳纳米管料仓、碳纳米管分散仓；所述分散剂料仓、所述碳纳米管料仓的出料口均与所述碳纳米管分散仓的进料口连通；所述储水箱的出水口与所述碳纳米管分散仓的进水口连通；所述碳纳米管分散仓的出料口与所述搅拌系统的进料口连通；所述分散剂料仓的出料口处依次设有分散剂电磁阀、分散剂重量传感器；所述碳纳米管料仓的出料口处依次设有碳纳米管电磁阀、碳纳米管重量传感器；所述储水箱的出水口处设有电磁流量计；所述碳纳米管分散仓的出口处设有出料电磁阀，所述分散剂电磁阀、所述分散剂重量传感器、所述碳纳米管电磁阀、所述碳纳米管重量传感器、所述出料电磁阀、所述电磁流量计均与所述PLC控制器电连接。
优选的，所述分散剂料仓的数量为两个及以上。
优选的，所述碳纳米管分散仓内设有与所述PLC控制器电连接的超声振动器。
优选的，所述碳纳米管分散仓的外壁上设有与所述PLC控制器电连接的加热器。
优选的，所述碳纳米管料仓用于存放多壁碳纳米管。
本实用新型的优点：相比现有发泡水泥制备系统，增加了碳纳米管分散系统，可以在搅拌系统内加入碳纳米管对发泡水泥性能进行改善；碳纳米管分散系统包括储水箱、两个及以上分散剂料仓、碳纳米管料仓、碳纳米管分散仓，可以在碳纳米管分散仓中加入不同比例的分散剂、水及碳纳米管，且在碳纳米管分散仓的外壁上设置有加热器，通过控制加入碳纳米管分散仓的物料比例及加热温度，可以研究不同分散剂、分散条件对发泡水泥性能的影响，并最终获得符合需求的发泡水泥。
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，下面描述中的附图仅仅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为本实用新型的系统结构示意图。
图2为图1中A-A的剖视图示意图。
加料系统1、发泡剂料仓1.1、水泥原料仓1.2、搅拌系统2、碳纳米管分散系统3、储水箱3.1、分散剂料仓3.2、碳纳米管料仓3.3、碳纳米管分散仓3.4、分散剂电磁阀3.6、分散剂重量传感器3.7、碳纳米管电磁阀3.8、碳纳米管重量传感器3.9、电磁流量计3.10、PLC控制器4、超声振动器5、加热器6。
具体实施方式：
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1：
如图1-2所示的一种实验室用发泡水泥制备系统，包括加料系统1、搅拌系统2、碳纳米管分散系统3、PLC控制器4；加料系统1、碳纳米管分散系统3均匀搅拌系统2连接。
其中，加料系统1包括发泡剂料仓1.1及至少一个水泥原料仓1.2，发泡剂料仓1.1的出料口、水泥原料仓1.2的出料口均与搅拌系统2的进料口连通，发泡剂料仓1.1的出料口、水泥原料仓1.2的出料口处均安装有分别与PLC控制器4电连接的电磁阀及重量传感器；通过PLC控制器4、电磁阀及重量传感器对进入搅拌系统2的水泥原料及发泡剂量进行控制，PLC控制器4与电磁阀、重量传感器的连接属于本领域现有技术，该处不再展开描述。
碳纳米管分散系统3包括储水箱3.1、两个及以上分散剂料仓3.2、碳纳米管料仓3.3、碳纳米管分散仓3.4；分散剂料仓3.2、碳纳米管料仓3.3的出料口均与碳纳米管分散仓3.4的进料口连通；储水箱3.1的出水口与碳纳米管分散仓3.4的进水口连通；碳纳米管分散仓3.4的出料口通过与PLC控制器4连接的出料电磁阀3.5与搅拌系统2的进料口连通。
其中，碳纳米管料仓3.3用于存放多壁碳纳米管，每个分散剂料仓3.2用于存放一种分散剂，将不同种类分散剂与多壁碳纳米管混合，可有效提高碳纳米管的分散性；碳纳米管分散仓3.4用于混合分散剂及多壁碳纳米管，以实现对多壁碳纳米管的分散，为了进一步提高碳纳米管的分散度，碳纳米管分散仓3.4内设有与PLC控制器4电连接的超声振动器5，碳纳米管分散仓3.4的外壁上设有与PLC控制器4电连接的加热器6，通过超声振动器5及加热器6可以提高分散剂对碳纳米管的分散能力，经分散的混合液经碳纳米管分散仓3.4底部的出料口进入搅拌系统2内，与发泡剂及水泥原料混合。
分散剂料仓3.2的出料口处依次设有与PLC控制器4连接的分散剂电磁阀3.6、分散剂重量传感器3.7；碳纳米管料仓3.3的出料口处依次设有与PLC控制器4连接的碳纳米管电磁阀3.8、碳纳米管重量传感器3.9；储水箱3.1的出水口处设有与PLC控制器4连接的电磁流量计3.10，通过PLC控制器4控制进入碳纳米管分散仓3.4的物料重量。
使用说明：将发泡剂、水泥原料、多壁碳纳米管、分散剂分别置于相应料仓内，首先通过PLC控制器4控制分散剂电磁阀3.6、多壁碳纳米管电磁阀3.8、电磁流量计3.10开启，在此过程中，可以通过控制分散剂电磁阀3.6开启的数量控制参与分散的分散剂种类。
当分散剂重量传感器3.7、碳纳米管重量传感器3.9检测到下落进入碳纳米管分散仓3.4的物料重量满足预设时，PLC控制器4控制分散剂电磁阀3.6、多壁碳纳米管电磁阀3.8、电磁流量计3.10关闭，与此同时，PLC控制器4控制超声振动器5开启，对物料进行充分震荡混合，在此过程中，可以开启加热器6对碳纳米管分散仓3.4进行加热，通过调节加热器6的加热温度，可以获得不同分散条件下的混合液。
当混合液混合完毕后，PLC控制器4控制出料电磁阀3.5开启，混合液进入到搅拌系统2内，与此同时，PLC控制器4控制发泡剂、水泥原料进入搅拌系统2内，搅拌完成后，装模便可得到混有多壁碳纳米管的发泡水泥。通过控制分散条件及分散分散剂比例，可制得不同配比、性能的发泡水泥，通过比较，即可确定符合需求的分散条件及分散剂比例。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种实验室用发泡水泥制备系统，包括加料系统、搅拌系统、PLC控制器，所述加料系统包括发泡剂料仓及至少一个水泥原料仓，所述发泡剂料仓的出料口、所述水泥原料仓的出料口均与所述搅拌系统的进料口连通；其特征在于，
还包括碳纳米管分散系统，所述碳纳米管分散系统包括储水箱、分散剂料仓、碳纳米管料仓、碳纳米管分散仓；
所述分散剂料仓、所述碳纳米管料仓的出料口均与所述碳纳米管分散仓的进料口连通；所述储水箱的出水口与所述碳纳米管分散仓的进水口连通；所述碳纳米管分散仓的出料口与所述搅拌系统的进料口连通；
所述分散剂料仓的出料口处依次设有分散剂电磁阀、分散剂重量传感器；所述碳纳米管料仓的出料口处依次设有碳纳米管电磁阀、碳纳米管重量传感器；所述储水箱的出水口处设有电磁流量计；所述碳纳米管分散仓的出料口处设有出料电磁阀；
所述分散剂电磁阀、所述分散剂重量传感器、所述碳纳米管电磁阀、所述碳纳米管重量传感器、所述出料电磁阀、所述电磁流量计均与所述PLC控制器电连接。
2.根据权利要求1所述的一种实验室用发泡水泥制备系统，其特征在于，所述分散剂料仓的数量为两个及以上。
3.根据权利要求1或2所述的一种实验室用发泡水泥制备系统，其特征在于，所述碳纳米管分散仓内设有与所述PLC控制器电连接的超声振动器。
4.根据权利要求3所述的一种实验室用发泡水泥制备系统，其特征在于，所述碳纳米管分散仓的外壁上设有与所述PLC控制器电连接的加热器。
5.根据权利要求1所述的一种实验室用发泡水泥制备系统，其特征在于，所述碳纳米管料仓用于存放多壁碳纳米管。
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