RU2081099C1 - Method and apparatus for manufacturing porous building mix (versions) - Google Patents
Method and apparatus for manufacturing porous building mix (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2081099C1 RU2081099C1 RU95112910/03A RU95112910A RU2081099C1 RU 2081099 C1 RU2081099 C1 RU 2081099C1 RU 95112910/03 A RU95112910/03 A RU 95112910/03A RU 95112910 A RU95112910 A RU 95112910A RU 2081099 C1 RU2081099 C1 RU 2081099C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drive shaft
- blade
- blades
- rotation
- mixing tank
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для получения легких пористых бетонов. The invention relates to the building materials industry and can be used to produce light porous concrete.
Известен способ получения поризованной строительной смеси путем подачи в смеситель-поризатор раствора вяжущего, раствора пенообразователя, сжатого воздуха и их перемешивания [1]
Недостатком известного способа является расслоение полученной строительной смеси после заливки, т.к. при подаче сжатого воздуха в смесь с последующим механическим дроблением образовавшихся в процессе перемешивания пузырьков не обеспечивается получение пузырьков диаметром менее 1 мм. Крупные пузырьки после заливки всплывают, смесь быстро расслаивается и осаждается. В результате получаемый пенобетон неоднороден по сечению.A known method of obtaining a porous building mixture by feeding into the mixer-porizer binder solution, a solution of a foaming agent, compressed air and mixing them [1]
The disadvantage of this method is the separation of the resulting building mixture after pouring, because when compressed air is supplied to the mixture, followed by mechanical crushing of the bubbles formed during the mixing process, bubbles with a diameter of less than 1 mm are not obtained. Large bubbles float after pouring, the mixture quickly exfoliates and precipitates. As a result, the resulting foam concrete is heterogeneous in cross section.
Известен также способ приготовления пенобетонных смесей путем подачи в смеситель отдельно приготовленной пены и части вяжущего, их перемешивания, с последующей подачей остального вяжущего и заполнителя и дальнейшего перемешивания [2]
Полученная данным способом смесь неустойчива, размеры получаемых пор превышает 1 мм, поэтому для получения однородного по высоте материала заливку можно проводить толщиной не более 0,5 м. Кроме того, процесс достаточно энергоемкий, т.к. в нем используют только молотый песок.There is also a method of preparing foam concrete mixtures by feeding into the mixer separately prepared foam and part of the binder, mixing them, followed by supplying the rest of the binder and aggregate and further mixing [2]
The mixture obtained by this method is unstable, the size of the resulting pores exceeds 1 mm, therefore, to obtain a material uniform in height, pouring can be carried out with a thickness of not more than 0.5 m. In addition, the process is quite energy intensive, because it uses only ground sand.
Известен способ получения сырьевой смеси для изготовления легкого бетона путем введения в смесь одновременно воздухововлекающей добавки и продукта дробления низкопрочного ракушечника взамен керамзитового песка [3]
Данный способ позволяет увеличить устойчивость получаемой поризованной смеси за счет более развитой поверхности контакта частиц ракушечника с газовой и цементной составляющими, при этом мелкие частицы ракушечника и цемента "бронируют" образовавшиеся поры. Размер пор, в этом случае более 1 мм, значительно превышает размер частиц вяжущего и заполнителя.A known method of producing a raw mix for the manufacture of lightweight concrete by introducing into the mixture at the same time air-entraining additives and crushing product of low-strength shell rock instead of expanded clay sand [3]
This method allows to increase the stability of the resulting porous mixture due to the more developed contact surface of the particles of shell rock with gas and cement components, while small particles of shell rock and cement "armor" the formed pores. The pore size, in this case more than 1 mm, significantly exceeds the particle size of the binder and aggregate.
Недостатком способа является невозможность получения пенобетона, имеющего объемный вес менее 1000 кг/м3.The disadvantage of this method is the inability to obtain a foam having a bulk density of less than 1000 kg / m 3 .
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ приготовления поризованной строительной смеси путем загрузки в смесительную емкость воды, пенообразующей добавки, цемента и песка с модулем крупности 2,6 с последующим перемешиванием с остальными компонентами, золой и крупным заполнителем [7]
Недостатком известного способа является резкое увеличение скорости перемешивания, т. к. с целью интенсификации процесса поризации перемешивание осуществляют при высоких скоростях, при этом компоненты, введенные в смесь, не успевают равномерно распределиться по объему, а уже начинается процесс поризации смеси, т.е. перемешивание и поризация осуществляются одновременно. В результате в смеси образуется значительное количество крупных пор, что нарушает однородность получаемого пенобетона. Кроме того, процесс поризации по данному способу достаточно длительный и энергоемкий.The closest to the claimed technical essence and the achieved effect is a method of preparing a porous mortar by loading water, a foaming additive, cement and sand with a particle size modulus of 2.6 into the mixing tank, followed by mixing with other components, ash and large aggregate [7]
A disadvantage of the known method is a sharp increase in the stirring speed, because in order to intensify the process of porization, the mixing is carried out at high speeds, while the components introduced into the mixture do not have time to evenly distribute throughout the volume, and the process of porous mixing of the mixture already begins, i.e. mixing and porization are carried out simultaneously. As a result, a significant amount of large pores is formed in the mixture, which violates the uniformity of the resulting foam concrete. In addition, the process of porization by this method is quite long and energy-intensive.
Как видно из изложенного, известные способы получения поризованных строительных смесей были направлены на получение пенобетона с однородной структурой и сокращение времени поризации смеси. As can be seen from the foregoing, the known methods for producing porous building mixtures were aimed at obtaining foam concrete with a uniform structure and reducing the time of porosity of the mixture.
Целью изобретения является получение пенобетона с однородной мелкопористой структурой при одновременном снижении времени поризации смеси и энергоемкости процесса. The aim of the invention is to obtain a foam with a homogeneous finely porous structure while reducing the time of porosity of the mixture and the energy intensity of the process.
Поставленная цель достигается тем, что в способе приготовления поризованной строительной смеси путем загрузки в смесительную емкость воды, пенообразующей добавки, цемента и песка и их перемешивания, в качестве песка используют песок с модулем крупности 0,9-2,5, а перемешивание осуществляют в две стадии, на первой стадии, стадии гомогенизации, перемешивание ведут в течение 5-30 с со скоростью 40-200 об./мин, а на второй стадии, стадии поризации, в течение 50-180 с со скоростью 400-1000 об./мин. This goal is achieved by the fact that in the method of preparing a porous building mixture by loading water, a foaming additive, cement and sand into a mixing tank and mixing them, sand with a particle size of 0.9-2.5 is used as sand, and mixing is carried out in two stage, at the first stage, stage of homogenization, mixing is carried out for 5-30 s at a speed of 40-200 rpm./min, and at the second stage, stage of porosity, for 50-180 s at a speed of 400-1000 rpm .
Разделение процесса на две стадии: стадию гомогенизации и стадию поризации, позволяет сначала получить однородную смесь, т.к. при невысоких скоростях вращения все компоненты равномерно распределяются по объему, а затем эффективно и в короткие сроки провести ее поризацию, увеличив скорость вращения. Получению однородной мелкопористой смеси, а затем и пенобетона способствует введение в смесь крупного песка, размеры которого соотносятся с размерами получаемых пор как 5:1 10:1. Мелкие пузырьки воздуха (60-50% пор имеет диаметр 0,5-0,1 мм, 50-40% диаметр 1,0-0,5 мм) охватывают песчинки и поддерживают их во взвешенном состоянии, предотвращая их оседание. Поры такого размера обеспечивают устойчивость и низкую сжимаемость смеси, т.к. внутри них создается избыточное давление, величина которого обратно пропорциональна радиусу пор, поэтому высота заливки смеси не влияет на пузырьки воздуха и смесь можно заливать на высоту до 3 м, что позволяет использовать ее в монолитном домостроении. Ни один из известных способов не позволяет получить поризованную смесь, обладающую такими свойствами. Полученные ими смеси или расслаиваются, иои оседают. Кроме того, сокращается время поризации, т. к. ее можно вести на больших скоростях, и снижается энергоемкость процесса, как за счет сокращения времени поризации, так и за счет использования немолотого песка. Для получения однородной мелкопористой структуры смеси с избыточным давлением в порах необходимо, чтобы режим поризации был неизменен по всей зоне поризации, иначе размеры пор будут существенно отличаться. Известные устройства не позволяют осуществить заявляемый способ. The separation of the process into two stages: the stage of homogenization and the stage of porization, first allows you to get a homogeneous mixture, because at low rotational speeds, all components are evenly distributed over the volume, and then efficiently and in a short time to carry out its porization, increasing the speed of rotation. The production of a homogeneous finely porous mixture, and then foam concrete, is facilitated by the introduction of coarse sand into the mixture, the sizes of which correlate with the sizes of the resulting pores as 5: 1 10: 1. Small air bubbles (60-50% of the pores have a diameter of 0.5-0.1 mm, 50-40% of a diameter of 1.0-0.5 mm) cover the grains of sand and keep them in suspension, preventing them from settling. Pores of this size provide stability and low compressibility of the mixture, because overpressure is created inside them, the value of which is inversely proportional to the radius of the pores, so the height of the mixture does not affect air bubbles and the mixture can be poured to a height of 3 m, which allows it to be used in monolithic housing construction. None of the known methods makes it possible to obtain a porous mixture having such properties. The mixtures obtained by them either exfoliate, and they settle. In addition, the time of porosity is reduced, since it can be carried out at high speeds, and the energy intensity of the process is reduced, both by reducing the time of porosity and by using non-ground sand. To obtain a homogeneous finely porous structure of a mixture with excess pressure in the pores, it is necessary that the mode of porosity be unchanged throughout the porous zone, otherwise the pore sizes will differ significantly. Known devices do not allow the implementation of the inventive method.
Известно устройство для приготовления пористых бетонов, содержащее газовую и смесительную камеры, вал с лопастями, объемный дозатор и мерное устройство, при этом вал и лопасти выполнены полыми и с тыльной стороны имеют сопла [4] При работе на автономном режиме через полый вал, полые лопасти и сопла в смесь засасывается воздух. A device for the preparation of porous concrete containing a gas and mixing chamber, a shaft with blades, a volumetric batcher and a measuring device, the shaft and blades are hollow and have nozzles on the back side [4] When working offline through a hollow shaft, hollow blades and nozzles into the mixture air is sucked in.
Недостатком этого устройства является то, что зона поризации разнится по линейным скоростям, а значит получаются пузырьки различного диаметра, что не позволяет получать однородную смесь. Кроме того, широкие лопасти увлекают смесь за собой, снижая эффект поризации. Открытые полости горизонтальных лопастей легко засоряются, их надо специально очищать после выгрузки смеси. The disadvantage of this device is that the porosity zone varies in linear velocities, which means that bubbles of different diameters are obtained, which does not allow to obtain a homogeneous mixture. In addition, wide blades carry the mixture along with them, reducing the effect of porosity. Open cavities of horizontal blades are easily clogged, they must be specially cleaned after unloading the mixture.
Известно также устройство для поризации перемешиваемых материалов, содержащее дозатор, расположенный в смесительной емкости приводной вал с закрепленными на ней лопастями с соплами, при этом каждое сопло выполнено в виде трапецеидального насадка, жестко прикрепленного основанием к торцу полой лопасти [5] Данное устройство позволяет более равномерно вводить воздух в перемешиваемый материал, т.к. лопасти с насадками расположены на разных уровнях, но так как они при этом имеют значительное сечение, то увеличение их количества по сравнению с предыдущим устройством способствует быстрейшему раскручиванию смеси, что ведет к снижению эффекта поризации, а значит к увеличению времени поризации и, следовательно, к увеличению энергоемкости процесса. Кроме того, горизонтальные каналы быстро забиваются раствором и их нужно специально промывать. It is also known a device for porous mixing materials, containing a dispenser located in the mixing tank drive shaft with blades fixed on it with nozzles, each nozzle made in the form of a trapezoidal nozzle, rigidly attached with a base to the end face of the hollow blade [5] This device allows more evenly introduce air into the material being mixed, as the blades with nozzles are located at different levels, but since they have a significant cross section, the increase in their number compared to the previous device contributes to the fastest spinning of the mixture, which leads to a decrease in the effect of porosity, and therefore to an increase in the time of porosity and, therefore, increase the energy intensity of the process. In addition, horizontal channels are quickly clogged with a solution and they need to be specially washed.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для поризации перемешиваемых материалов, содержащее размещенный в корпусе приводной полый вал с радиально расположенными полыми лопастями, имеющими насадки с соплами, оснащенными клапанами, дозатор и дополнительные полые лопасти, смонтированные на внутренней поверхности корпуса и расположенные между основными лопастями вала на равном расстоянии под последними [6]
По сравнению с предыдущим устройством эффект раскручивания материала снижается введением дополнительных лопастей, но он, по-прежнему, остается значительным из-за их горизонтального расположения. Введение клапанов усложняет конструкцию.The closest to the claimed technical essence and the achieved effect is a device for porous mixing materials containing a drive hollow shaft located in the housing with radially spaced hollow blades having nozzles with nozzles equipped with valves, a dispenser and additional hollow blades mounted on the inner surface of the housing and located between the main shaft blades at an equal distance below the last [6]
Compared with the previous device, the effect of unwinding of the material is reduced by the introduction of additional blades, but it still remains significant due to their horizontal arrangement. The introduction of valves complicates the design.
Для достижения поставленной цели предлагается два варианта устройства, основанные на одном принципе: размещение поризатора, имеющего максимальную зону поризации, в области наиболее эффективной для поризации таким образом, чтобы он имел одну линейную скорость по всей длине и чтобы при этом раскручивание материала в момент поризации было минимальным. To achieve this goal, two device variants are proposed, based on one principle: placing a porizer having a maximum porosity zone in the region most effective for porosity so that it has one linear velocity along the entire length and that at the same time the material unwinds at the moment of porosity minimal.
Для этого в первом варианте в устройстве для приготовления поризованной строительной смеси, включающем смесительную емкость, приводной вал и полые лопасти с соплами, приводной вал снабжен по крайней мере двумя кронштейнами, на каждом из которых под углом 45-90o к горизонтальной плоскости установлена лопасть, внутренняя полость которой соединена с атмосферой при помощи воздухозаборника, расположенного в верхней части лопасти, а сопла размещены вдоль лопасти со стороны, противоположной направлению вращения приводного вала.For this, in the first embodiment, in a device for preparing a porous building mixture, including a mixing tank, a drive shaft and hollow blades with nozzles, the drive shaft is equipped with at least two brackets, on each of which a blade is installed at an angle of 45-90 o to the horizontal plane, the inner cavity of which is connected to the atmosphere by means of an air intake located in the upper part of the blade, and the nozzles are placed along the blade from the side opposite to the direction of rotation of the drive shaft.
Воздухозаборник может быть выполнен в виде втулки со скошенным торцом и установлен в отверстии, расположенном в верхней части лопасти со стороны приводного вала и соединяющем внутреннюю полость лопасти с воздухозаборником, при этом скошенный торец втулки размещен под распылительным диском и повернут в сторону вращения приводного вала. The air intake can be made in the form of a sleeve with a beveled end and installed in the hole located in the upper part of the blade from the drive shaft side and connecting the internal cavity of the blade with the air intake, while the beveled end of the sleeve is placed under the spray disk and rotated in the direction of rotation of the drive shaft.
Воздухозаборник может быть выполнен в виде трубки с отверстием, один конец которой прикреплен к приводному валу, а другой установлен в отверстии, расположенном в верхней части лопасти со стороны приводного вала и соединяющем полость лопасти с воздухозаборником, при этом отверстия трубки расположены под распылительным диском и повернуты в сторону вращения приводного вала. The air intake can be made in the form of a tube with a hole, one end of which is attached to the drive shaft, and the other is installed in the hole located in the upper part of the blade on the side of the drive shaft and connecting the cavity of the blade with the air intake, while the holes of the tube are located under the spray disk and rotated in the direction of rotation of the drive shaft.
Верхняя часть лопасти может быть наклонена или в направлении вращения приводного вала, или в направлении, противоположном направлению вращения приводного вала, или к стенке смесительной емкости, или к приводному валу. The upper part of the blade can be inclined either in the direction of rotation of the drive shaft, or in the direction opposite to the direction of rotation of the drive shaft, or to the wall of the mixing tank, or to the drive shaft.
Лопасти могут быть установлены на кронштейнах посредством шарниров с фиксаторами. The blades can be mounted on brackets by means of hinges with clamps.
Кронштейны выполнены плоскими и ориентированы острой кромкой по направлению вращения приводного вала. The brackets are flat and oriented with a sharp edge in the direction of rotation of the drive shaft.
Кронштейны могут быть установлены горизонтально в непосредственной близости от днища смесительной емкости. The brackets can be mounted horizontally in the immediate vicinity of the bottom of the mixing tank.
Кронштейны могут быть закреплены на торце полого приводного вала, под которым соосно с валом смонтирован распылительный диск, на крышке смесительной емкости размещены подшипник и рама, оснащенная подшипником, а в подшипниках установлен второй конец приводного вала, связанный с приводом вращения и дозаторным бункером. The brackets can be mounted on the end of the hollow drive shaft, under which the spray disk is mounted coaxially with the shaft, a bearing and a frame equipped with a bearing are placed on the cover of the mixing tank, and the bearings have a second end of the drive shaft connected to the rotation drive and the metering hopper.
Лопасти выполнены клиновидными. The blades are made wedge-shaped.
Лопасти ориентированы острием или по направлению вращения приводного вала, или под углом к направлению вращения приводного вала в сторону стенки смесительной емкости. The blades are oriented with a point either in the direction of rotation of the drive shaft, or at an angle to the direction of rotation of the drive shaft towards the wall of the mixing tank.
Лопасти могут быть выполнены в виде изогнутого клина, острие которого направлено по направлению вращения приводного вала, а широкая часть отогнута от стенки смесительной емкости. The blades can be made in the form of a curved wedge, the tip of which is directed in the direction of rotation of the drive shaft, and the wide part is bent from the wall of the mixing tank.
Лопасти могут быть установлены с возможностью поворота вокруг своей продольной оси. The blades may be rotatably mounted about their longitudinal axis.
Нижняя часть лопасти может быть отогнута к центру смесительной емкости в непосредственной близости ее днища. The lower part of the blade can be bent to the center of the mixing tank in the immediate vicinity of its bottom.
Нижняя часть лопасти может быть снабжена скребком, расположенным параллельно днищу смесительной емкости. The lower part of the blade can be equipped with a scraper located parallel to the bottom of the mixing tank.
Устройство снабжено по крайней мере одной дополнительной полой лопастью, установленной вертикально на стенке смесительной емкости посредством кронштейна, а ее верхняя часть с воздухозаборным отверстием расположена над крышкой смесительной емкости, при этом сопла повернуты в сторону, противоположную соплам основных лопастей. The device is equipped with at least one additional hollow blade mounted vertically on the wall of the mixing tank by means of a bracket, and its upper part with an air inlet is located above the cover of the mixing tank, with the nozzles turned in the direction opposite to the nozzles of the main blades.
Второй вариант исполнения устройства для приготовления поризованной строительной смеси отличается от первого варианта тем, что вместо внутренней полости лопасть снабжена продольным углублением, расположенным со стороны, противоположной направлению вращения приводного вала. В остальном конструкция аналогична первому варианту. The second embodiment of the device for preparing a porous building mixture differs from the first embodiment in that instead of the inner cavity, the blade is provided with a longitudinal recess located on the side opposite to the direction of rotation of the drive shaft. The rest of the design is similar to the first option.
Прелагаемые варианты конструкции устройства обеспечивают поризацию всего объема перемешиваемого материала за счет размещения поризатора, выполненного в виде лопасти с соплами или углублением, в зоне больших окружных скоростей лопасти относительно перемешиваемого материала. На первой стадии перемешивания, при низких скоростях обеспечивается получение гомогенной смеси, на второй стадии стадии поризации разница скоростей между поризатором и перемешиваемым материалом резко возрастает. Раскручивание материала плоскостями кронштейнов сведено до минимального, т.к. они выполнены плоскими или вынесены за пределы перемешиваемого материала. Кроме того, эффект раскручивания смеси гасится поворотом ее потока к центру смесительной емкости, который обеспечивается установкой сечения лопасти под определенным углом как к горизонтальной плоскости, так и к направлению вращения приводного вала. В отдельных случаях торможение смеси обеспечивается наличием дополнительных неподвижных лопастей. Как видно из изложенного, процесс поризации в заявляемом устройстве активизируется и, следовательно, сокращается его время и энергоемкость, повышается коэффициент загрузки оборудования. The proposed device design options provide for the porization of the entire volume of the material being mixed due to the placement of a porizer made in the form of a blade with nozzles or a recess in the zone of large peripheral speeds of the blade relative to the material being mixed. In the first stage of mixing, at low speeds, a homogeneous mixture is obtained, in the second stage of the stage of porization, the difference in speeds between the porizer and the material being mixed increases sharply. The unwinding of the material by the planes of the brackets is minimized, because they are made flat or moved outside the mixed material. In addition, the effect of the unwinding of the mixture is suppressed by turning its flow to the center of the mixing tank, which is provided by setting the section of the blade at a certain angle both to the horizontal plane and to the direction of rotation of the drive shaft. In some cases, the inhibition of the mixture is ensured by the presence of additional fixed blades. As can be seen from the foregoing, the porization process in the inventive device is activated and, therefore, its time and energy consumption are reduced, the load factor of the equipment increases.
Пример 1. В устройстве для приготовления поризованной строительной смеси ввели 50 кг портландцемента М400, 50 кг песка с модулем крупности 1,3, 30 л воды и 600 мг пенообразующей добавки ОП-6К. После загрузки всех компонентов перемешивание вели в течение 30 с со скоростью 200 об./мин, а затем в течение 50 с со скоростью 1000 об./мин. Плотность полученной пенобетонной смеси составила1 200 кг/м3. Изготовили образцы в виде кубиков с ребром 100 мм и провели их испытание на прочность. Прочность пенобетона соответствовала марке 35 при плотности в сухом состоянии 1000 кг/м3. Сканирование образцов показало, что диаметр пор составляет в среднем 0,5 мм, что в 3-5 раз меньше по сравнению с пенобетонами полученными традиционными способами.Example 1. In the device for preparing a porous building mixture, 50 kg of Portland cement M400, 50 kg of sand with a fineness modulus of 1.3, 30 l of water and 600 mg of OP-6K foam-forming additive were introduced. After loading all the components, mixing was carried out for 30 s at a speed of 200 rpm./min, and then for 50 s at a speed of 1000 rpm. The density of the resulting foam concrete mixture was 1,200 kg / m 3 . We made samples in the form of cubes with an edge of 100 mm and tested them for strength. The strength of the foam corresponded to grade 35 with a density in the dry state of 1000 kg / m 3 . Scanning of the samples showed that the pore diameter is on average 0.5 mm, which is 3-5 times smaller compared to the foams obtained by traditional methods.
Пример 2. Состав, аналогичный составу по примеру 1, вводили в устройство, работающее со скоростью 40 об./мин. После загрузки всех компонентов перемешивание продолжали в течение 5 с. Затем включили скорость 400 об./мин и перемешивали в течение 180 с. Плотность полученной пенобетонной смеси составила 1100 кг/м3. Изготовили образцы. Прочность образцов соответствовала марке 25 при плотности в сухом состоянии 900 кг/м3. Диаметр пор при сканировании составил в среднем 0,7 мм, что в 2-3 раза меньше, чем у пенобетона, полученного традиционным способом.Example 2. A composition similar to that of Example 1 was introduced into a device operating at a speed of 40 rpm. After loading all components, stirring was continued for 5 s. Then, a speed of 400 rpm was turned on and mixed for 180 s. The density of the resulting foam concrete mixture was 1100 kg / m 3 . Made samples. The strength of the samples corresponded to grade 25 at a density in the dry state of 900 kg / m 3 . The pore diameter during scanning averaged 0.7 mm, which is 2–3 times smaller than that of foam obtained in the traditional way.
Границы диапазона модуля крупности 0,9-2,5 определяется тем, что при использовании песков с модулем крупности менее 0,9 наблюдается существенное падение прочности пенобетона и повышение его усадки, а при модуле крупности более 2,5 происходит осаждение части песка после заливки смеси, что ведет к неоднородности получаемого пенобетона. The boundaries of the range of fineness modulus 0.9-2.5 is determined by the fact that when using sands with fineness modulus less than 0.9, a significant decrease in the strength of foam concrete and an increase in its shrinkage is observed, and when fineness modulus is greater than 2.5, a part of the sand precipitates after pouring , which leads to heterogeneity of the resulting foam concrete.
Что касается стадии гомогенизации то, при сокращении времени перемешивания менее 5 с компоненты не успевают равномерно распределиться по объему, что ведет к увеличению времени поризации смеси и, следовательно, к увеличению затрат энергии на второй стадии. При перемешивании свыше 30 с существенных изменений в смеси не происходит и время поризации не сокращается. Снижение оборотов ниже заданного предела (40 об./мин) приводит к существенному увеличению времени гомогенизации смеси, а повышение сверх 200 об./мин к неоправданному расходу электроэнергии и выплескиванию смеси при загрузке компонентов. As for the stage of homogenization, when the mixing time is reduced to less than 5 s, the components do not have time to evenly distribute throughout the volume, which leads to an increase in the time of porosity of the mixture and, consequently, to an increase in energy consumption in the second stage. When mixing for more than 30 s, significant changes in the mixture do not occur and the time of porosity is not reduced. A decrease in speed below a predetermined limit (40 rpm) leads to a significant increase in the homogenization time of the mixture, and an increase in excess of 200 rpm leads to an unjustified energy consumption and splashing of the mixture when loading the components.
На стадии поризации при перемешивании смеси менее 50 с невозможно получить равномерное порообразование, т.к. в смеси остается значительное количество пузырьков большого диаметра, а при перемешивании свыше 180 с не наблюдается существенного прироста эффекта поризации. Увеличение числа оборотов ведет к сокращению времени поризации, но поризация при скоростях, превышающих 1000 об./мин, ведет к быстрому износу оборудования, а снижение числа оборотов ниже 400 об./мин ведет к образованию в смеси крупных пузырьков и, следовательно, к получению пенобетона с крупными порами. At the stage of porization, with mixing the mixture for less than 50 s, it is impossible to obtain uniform pore formation, since a significant amount of large diameter bubbles remains in the mixture, and with stirring over 180 s there is no significant increase in the effect of porosity. An increase in the number of revolutions leads to a reduction in the time of porosity, but porosity at speeds exceeding 1000 rpm leads to a rapid deterioration of the equipment, and a decrease in the number of revolutions below 400 rpm leads to the formation of large bubbles in the mixture and, therefore, to obtain large-pore foam concrete.
На фиг. 1 изображено устройство для приготовления поризованной строительной смеси, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - устройство с воздухозаборниками в виде трубок с отверстиями и нижним расположением кронштейнов, общий вид; на фиг. 4 сечение Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 устройства с лопастями, верхняя часть которых наклонена в направлении вращения приводного вала, общий вид; на фиг. 6 разрез В-В на фиг. 5; на фиг. 7 устройство с лопастями, верхняя часть которых наклонена в направлении, противоположном направлению вращения приводного вала; общий вид; на фиг. 8 - разрез Г-Г на фиг. 7; на фиг. 9 устройство с лопастями, верхняя часть которых наклонена к стенке смесительной емкости, общий вид; на фиг. 10 - разрез Д-Д на фиг. 9; на фиг. 11 устройство с лопастями, верхняя часть которых наклонена к приводному валу, общий вид; на фиг. 12 разрез Е-Е на фиг. 11; на фиг. 13 устройство с верхним расположением кронштейнов и подачей компонентов через полый вал, общий вид; на на фиг. 14 сечение полой лопасти, выполненной в виде изогнутого клина; на фиг. 15 устройство с лопастями, нижняя часть которых отогнута к центру смесительной емкости, общий вид; на фиг. 16 устройство с дополнительными неподвижными лопастями, общий вид; на фиг. 17 устройство с лопастями, снабженными продольными углублениями, общий виг; на фиг. 18 разрез Ж-Ж на фиг. 17; на фиг. 19 сечение лопасти с углублением, выполненной в виде изогнутого клина. In FIG. 1 shows a device for preparing a porous mortar, General view; in FIG. 2, section AA in FIG. one; in FIG. 3 - a device with air intakes in the form of tubes with holes and a lower arrangement of brackets, general view; in FIG. 4 section BB in FIG. 3; in FIG. 5 devices with blades, the upper part of which is inclined in the direction of rotation of the drive shaft, general view; in FIG. 6 a section BB in FIG. 5; in FIG. 7 device with blades, the upper part of which is inclined in the opposite direction to the rotation direction of the drive shaft; general form; in FIG. 8 is a section GG in FIG. 7; in FIG. 9 device with blades, the upper part of which is inclined to the wall of the mixing tank, general view; in FIG. 10 is a section DD in FIG. 9; in FIG. 11 device with blades, the upper part of which is inclined to the drive shaft, general view; in FIG. 12 is a section EE in FIG. eleven; in FIG. 13 device with an upper arrangement of brackets and supply of components through a hollow shaft, general view; in FIG. 14 is a cross section of a hollow blade made in the form of a curved wedge; in FIG. 15 device with blades, the lower part of which is bent to the center of the mixing tank, general view; in FIG. 16 device with additional fixed blades, general view; in FIG. 17 device with blades equipped with longitudinal recesses, a common wig; in FIG. 18 section FJ in FIG. 17; in FIG. 19 is a section of a blade with a recess made in the form of a curved wedge.
Заявляемое устройство включает смесительную емкость 1, приводной вал 2 и полые лопасти 3 с соплами 4. Приводной вал снабжен кронштейнами 5, на каждом из которых под углом α45-90o к горизонтальной плоскости установлена лопасть 3, внутренняя полость которой при помощи воздухозаборника, расположенного в ее верхней части, соединена с атмосферой. Сопла 4 размещены вдоль лопасти 3 со стороны, противоположной направлению вращения приводного вала 2. Воздухозаборники могут быть выполнены в виде втулок 6 со скошенным торцем 7 и установлены в отверстии 8, расположенном в верхней части лопасти 3 со стороны приводного вала 2. Скошенный торец 7 размещен под распылительным диском 9 и повернут в сторону вращения приводного вала 2. Воздухозаборники могут быть выполнены и в виде трубок 10 с отверстиями 11. Один конец трубки 10 закреплен на приводном валу 2, а другой установлен в отверстии 8. Отверстия 11 трубки 10 расположены под распылительным диском 9 и повернуты в сторону вращения приводного вала 2. Верхняя часть лопасти 3 может быть наклонена или в направлении вращения приводного вала 2, или в направлении, противоположном направлению вращения приводного вала 2, или к стенке смесительной емкости 1, или к приводному валу 2. Лопасти установлены на кронштейнах 5 посредством шарниров 12 с фиксаторами. Кронштейны 5 выполнены плоскими и ориентированы острой кромкой по направлению вращения. Кронштейны 5 могут быть установлены горизонтально в непосредственной близости от днища смесительной емкости 1. Кронштейны 5 могут быть закреплены на торце полого приводного вала 13. Соосно с валом 13 смонтирован распылительный диск 9. В этом случае на крышке 14 смесительной емкости 1 размещены подшипник 15 и рама 16 с подшипником 17. В подшипниках 15, 17 установлен второй конец приводного вала 13, связанный с приводом вращения и дозаторным бункером. Лопасти могут быть выполнены клиновидными и ориентированы острием или по направлению вращения приводного вала 2, или под углом к этому направлению в сторону стенки смесительной емкости 1. Лопасти 3 могут быть выполнены в виде изогнутого клина, острие которого направлено по направлению вращения приводного вала 2, а широкая часть отогнута от стенки смесительной емкости 1. Лопасти 3 могут быть установлены как неподвижно, так и с возможностью поворота вокруг своей продольной оси. Если кронштейны 5 не установлены рядом с днищем смесительной емкости 1, то лопасть 2 отогнута своей нижней частью к центру смесительной емкости 1 или нижняя часть лопасти снабжена скребком 18, расположенным параллельно днищу. Устройство может быть снабжено хотя бы одной дополнительной полой лопастью 19 с соплами 20. Лопасть 19 установлена вертикально на стенке смесительной емкости 1 при помощи кронштейна 21. Верхняя часть лопасти 19 оснащена воздухозаборным отверстием 22, расположенным над крышкой 14. Сопла 20 повернуты в сторону, противоположную соплам 4. Второй вариант устройства отличается от первого тем, что лопасти 3 выполнены не полыми, а с углублениями 23, расположенными продольно. Смесительная емкость снабжена патрубком 24, бункером 25, затвором 26 и дозатором 27.The inventive device includes a mixing tank 1, a drive shaft 2 and
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
Предварительно в зависимости от состава материала и заданных параметров пенобетонной смеси выбирают один из заявляемых вариантов конструкции, а именно наклон лопастей и их сечение, а также определяют режимы перемешивания. Preliminarily, depending on the composition of the material and the specified parameters of the foam concrete mixture, one of the claimed design options is selected, namely, the inclination of the blades and their cross section, as well as the mixing modes are determined.
Все варианты конструкции работают аналогично. В смесительную емкость 1 загружают через патрубок 24 воду с пенообразующей добавкой, а через бункер 25 сухие компоненты. Включают режим гомогенизации. При перемешивании смеси со скоростью 40-200 об./мин происходит равномерное распределение компонентов по объему. Затем скорость переключают на режим поризации (400-1000 об./мин). При резком увеличении скорости за лопастями 3 образуются зоны разрежения, в которые засасывается воздух из атмосферы через воздухозаборники 6 или 10, внутренние полости лопастей 3 и сопла 4, или, если лопасти 3 выполнены с углублениями 23, то через них. Поступающий в зону разрежения воздух разбивается в зоне кавитации на мельчайшие пузырьки, окруженные водной пленкой. Полученные на стадии гомогенизации крупные пузырьки воздуха дробятся на более мелкие. В результате получают пузырьки, 90% которых имеют диаметр 0,1-1,0 мм. Готовую смесь выгружают через выгрузочное отверстие, открыв затвор 26, при помощи скребков 18, кронштейнов 5, расположенных непосредственно у днища емкости 1, или отогнутых к ее центру лопастей 3. Для достижения большего эффекта торможения смеси вводят дополнительные лопасти 19, тогда в момент, когда смесь имеет скорость, близкую к скорости лопастей 3, возникает разрежение в зоне сопл 20 дополнительных лопастей 19 и воздух поступает в нее из атмосферы через воздухозаборные отверстия 22. При необходимости ввода добавок в процессе перемешивания, используют дозатор 27. All design options work similarly. In the mixing tank 1 is loaded through the pipe 24 water with a foaming additive, and through the hopper 25 dry components. The homogenization mode is turned on. When mixing the mixture at a speed of 40-200 rpm./minutes a uniform distribution of components in volume occurs. Then the speed is switched to the mode of porosity (400-1000 rpm.) With a sharp increase in speed behind the
Claims (39)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95112910/03A RU2081099C1 (en) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | Method and apparatus for manufacturing porous building mix (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95112910/03A RU2081099C1 (en) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | Method and apparatus for manufacturing porous building mix (versions) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2081099C1 true RU2081099C1 (en) | 1997-06-10 |
| RU95112910A RU95112910A (en) | 1997-07-20 |
Family
ID=20170497
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95112910/03A RU2081099C1 (en) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | Method and apparatus for manufacturing porous building mix (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2081099C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2626202C1 (en) * | 2016-06-28 | 2017-07-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" (ФГБОУВО "ЯГТУ") | Device for preparation of the porcelained mixture |
-
1995
- 1995-07-21 RU RU95112910/03A patent/RU2081099C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР N 1694395, кл. B 28 C 5/16, 1991. 2. Авторское свидетельство СССР N 1705094, кл. B 28 C 5/16, 1992. 3. Авторское свидетельство СССР N 392032, кл. C 04 B 38/00, 1973. 4. Авторское свидетельство СССР N 300332, кл. B 28 C 5/38, 1971. 5. Авторское свидетельство СССР N 1178609, кл. B 28 C 5/16, 1985. 6. Авторское свидетельство СССР N 1428590, кл. B 28 C 5/16, 1988. 7. Авторское свидетельство СССР N 1747428, кл. C 04 B 40/00, 1992. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2626202C1 (en) * | 2016-06-28 | 2017-07-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" (ФГБОУВО "ЯГТУ") | Device for preparation of the porcelained mixture |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2556584C (en) | Process and apparatus for manufacturing set cellular cement | |
| KR20190036539A (en) | Continuous mixer and method for mixing reinforcing fibers and cementitious materials | |
| JPH11501002A (en) | How to make foam gypsum products | |
| CN106476143B (en) | Foam concrete production line and preparation method | |
| CA2596657C (en) | Process for manufacturing sound absorbing cement tile | |
| RU2081099C1 (en) | Method and apparatus for manufacturing porous building mix (versions) | |
| CN109928688A (en) | A kind of method and non-sintered brick preparing non-sintered brick using river bottom mud | |
| CA2018005C (en) | Cementitious compositions containing shredded polystyrene aggregate | |
| US5352390A (en) | Cementitious compositions containing shredded polystyrene aggregate | |
| RU2384403C2 (en) | Method of foam mix production | |
| RU2050961C1 (en) | Continuous operation drum mixer | |
| RU2197380C2 (en) | Method of foam concrete mix production and device for method embodiment | |
| RU2070874C1 (en) | Method for preparation of mix for aerated light-weight concrete and turbulence aerating mixer | |
| RU2077421C1 (en) | Device for aeration of mortar | |
| RU2109629C1 (en) | Method of preparation of cellular building mixes based on gypsum-containing mineral binder and device for its realization | |
| JPS6365939A (en) | Mixer | |
| JPH07237213A (en) | Method and apparatus for manufacture of light-weight soil for civil engineering work | |
| RU2236939C2 (en) | Method and device for grinding, activating, and foaming material | |
| RU2727987C2 (en) | Method of preparing concrete mixtures and installation for implementation thereof | |
| CN108656311A (en) | A kind of air entrained concrete auxiliary is got angry technique | |
| KR102232523B1 (en) | Lightweight foam concrete manufacturing equipment | |
| CN111943579B (en) | Coarse aggregate for foam concrete and production device thereof | |
| JP4052987B2 (en) | Construction method for lightweight solidified soil | |
| RU2078749C1 (en) | Method of manufacturing cellular concrete | |
| JP2547455B2 (en) | Method of manufacturing concrete panel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050722 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130722 |