用于生成和浇注塌落度为零的可泵送混凝土的设备、系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及方法、系统和装置，以便产生一种现场浇注混凝土混合料的方式，这种混凝土混合料在维持柔性以被泵送到恰当位置且被操控成需要的形状的同时还可具有触变性以保持无容量的垂直尺度，并且这种混凝土混合料可与混凝土促凝剂相组合，使得能将随后多层这种混凝土混合料连续堆叠在恰当位置来建造高墙，并且这种操作不需要使用模板。将不具有这些特殊特性的混凝土朝着浇注点泵送，在该浇注点处，通过将含有触变胶的掺合剂、增稠剂和/或用于提供这些特性和其它改进性能的其它改性剂灌注且混合到该泵送混凝土管线中，来对混凝土进行改性。这种方法允许利用用于配制经济型混凝土的常见组成材料进行常规站配料，这种经济型混凝土在进行管内改性之前被送到施工现场并且然后大多数情况下被泵送到浇注点，使得塌落度为零且经过促凝处理的混凝土混合料的运送和泵送最少，避免与泵送这种经过改性的混凝土混合料有关的难题和风险。还公开了各种对掺合剂灌注流速进行计量的方式以便成比例地对应混凝土流速。可替代地，公开了一种用于修改体积式混凝土配料混合系统以实现相同效果的方式。公开了一种利用活动梁限定垂直或倾斜混凝土表面的系统，该活动梁附接至具有滑动支架的导向元件，梁接触表面可选地具有活性防粘系统。

Equipment, system and method for producing and pouring pumpable concrete with zero collapse

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生成和浇注塌落度为零的可泵送混凝土的设备、系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求MichaelGeorgeBUTLER于2017年1月15日提交的标题为“MethodandSystemusingaVolumetricConcreteMixertoMakeZero-Slump-PumpableConcrete”的美国专利申请S/N62/446，443以及MichaelGeorgeBUTLER于2017年1月15日提交的标题为“MethodsandDevicestoMakeZero-Slump-PumpableConcrete”的美国专利申请S/N62/446，444的权益。所有这些申请和专利的内容以引用的方式全部并入本文。
技术介绍
本专利技术的一个或多个方面属于施工
更具体地，本专利技术的一个或多个方面属于用于墙体等类似物的现浇结构混凝土领域。更具体地，本专利技术是一种产生结构混凝土混合料的方法。
技术实现思路
本专利技术的一个方面属于制作塌落度为零的可泵送混凝土的方法。本专利技术的另一方面属于用于浇注和使用塌落度为零的可泵送混凝土的设备。本专利技术的另一方面属于用于形成混凝土结构的系统。要理解，本专利技术不局限于在以下说明中阐述的其在施工细节方面的应用以及组件的布置。本专利技术能够具有其它实施例并且能够按照多种方式实践和进行。另外，要理解，本文采用的措辞和术语是为了进行说明，不应该被视为具有限制性。附图说明图1示出了根据本专利技术的一个或多个实施例的系统。图2A至2E示出了管内流体灌注混合装置的各个视图：图2A是等距视图。图2B是沿着其中两个混合叶片切开的纵截面。图2C是从第一组叶片切开的横截面。图2D是在供应孔处切开的掺合剂环的截面。图2E是掺合剂环的截面，示出了灌注护罩。图3示出了用于产生保温墙的塌落度为零的可泵送混凝土的浇注和几何限定。图4示出了限定用塌落度为零的可泵送混凝土建造的基墙的垂直表面的方式。图5示出了用于掺合剂流速的成比例计量的直驱式系统。图6示出了用于掺合剂流速的成比例计量的带传动选择。图7A示出了用于将掺合剂流速与液压流体流速关联起来的电子图。图7B示出了用于将掺合剂流速与混凝土流速关联起来的电子图。图8示出了用于使用液压驱动式掺合剂泵的液压图。图9A至9C示出了修改后的管内流体灌注混合装置的各个视图：图9A是等距视图。图9B是纵截面。图9C是横截面。图10示出了使用体积式混凝土混合机来为塌落度为零的可泵送混凝土的共混、混合和浇注过程制作塌落度为零的可泵送混凝土的方法和系统。图11示出了用于限定和抹平现浇混凝土的垂直或倾斜表面的系统的装置。图12示出了使用具有外部滑动导向功能的箱形梁的几何限定系统的细节。图12A是俯视图。图12B是侧视截面图。图12C是前视图。图13示出了使用具有内部滚子轴承导向功能的槽形梁的几何限定系统的细节。图13A是移除了遮蔽材料后的俯视图。图13B是侧视截面图。图13C是移除了遮蔽材料后的前视图。图14示出了使用具有内部滑动导向功能的槽形梁的几何限定系统的细节。图14A是侧视截面图。图14B是移除了遮蔽材料后的前视图。图14C是从上往下看到的截面图。图15示出了脱模剂储存器和振荡器的变化。图16A示出了一种系统，该系统提供了一种向表面持续供应脱模剂的方式。图16B示出了一种将修改后的水源用作脱模剂的源的方式。技术人员要了解，出于简洁和清楚起见，图示了图中的元件，并且这些元件并不一定是按照比例绘制而成。例如，可相对于其它元件放大图中的一些元件的尺寸来帮助改进对本专利技术的实施例的理解。具体实施方式针对下面定义的术语，除非权利要求书或本说明书中给出了不同的定义，否则应该采用这些定义。本文将所有数字定义为通过术语“约”来修改，无论是否进行了明确指示。术语“约”通常指本领域的普通技术人员认为在产生基本上相同的性质、功能、结果等方面等效于规定值的数字范围。通过低值和高值指示的数字范围被定义为包括在该数字范围以及该数字范围内包含的所有子范围内包含的所有数字。例如，范围10-15包括，但不限于，10、10.1、10.47、11、11.75至12.2、12.5、13至13.8、14、14.025和15。“掺合剂”是混凝土施工领域中的一种术语，其具有添加剂的含义，该添加剂通常以最小剂量使用以影响混凝土性质。在本申请中，其具有特定的含义，用于描述被用于对混凝土进行改性以提供塌落度为零的可泵送性质的添加剂成分。这些改性包括：使用触变剂来得到改进的流变性，使得可以在不使用模板的情况下浇注混凝土，因而，其具有较高的静态剪切，在移出超过水泥所能提供的范围之后剪切变稀，通常为了实现塌落度为零可以提供剪切增稠；以及，优选地，使用促凝剂来实现混凝土的快速堆叠。“液体混合物”是一种术语，其用来描述在利用体积式混合过程配制混凝土的背景下替代水被供应给混凝土混合料以便赋予上述相同性质的整个液体，在该体积式混合过程中，用于该混凝土的水完全用液体混合物替代。如本文使用的，术语“可泵送”被定义为受约束的混凝土在维持其初始性质的同时在压力下流动的能力。如本文使用的，术语“塌落度为零”本质上由美国试验材料学会(ASTM)针对混凝土来定义。根据本专利技术的一个或多个实施例的混凝土称为“塌落度为零的可泵送”混凝土，以便将其与“无塌落度”或“塌落度为零”的混凝土区分开来，该“无塌落度”或“塌落度为零”的混凝土通常指极硬的混凝土混合料，这种极硬的混凝土混合料主要包括较少的水作为产生该硬度的一种方式。称为无塌落度或塌落度为零的混凝土是针对浇注方法的，诸如动成形、干式充填、滚压成形或挤压成形；其中，利用普通混凝土或灌浆泵来泵送混合料的尝试不在讨论范围内。然而，术语“塌落度为零的可泵送”的这种使用是指一种新的混凝土，可利用低功率混凝土或灌浆泵来泵送这种混凝土，但在混凝土刚从泵软管出来以便被浇注成随后的层时，其仍然足够硬，从而在不需要模板的情况下建造出混凝土的垂直尺寸；并且，这种混凝土也足够柔软并且可操作，使得可手动纠正刚浇注的湿混凝土中的不规则，从而实现与配齐表面一致的浇注。如本文使用的，“塌落度为零的可泵送”混凝土较软并且类似一种具有稠度(即，粘度)的流体，类似于从软冰淇淋自动售货机出来的物体。优选地，这种混凝土具有较高的触变性，在静态条件下具有较高的剪切强度，但其也能很好地响应对动态力，同时剪切明显变稀，以方便操控。即使这种混凝土是正常重量的混凝土，其也表现得好像是一种重量较轻的物质，并且这种混凝土能保持其形状，并且足够快速地凝固以支撑浇注到其上方的另一些层。根据本专利技术的一个或多个实施例，可使用最大功率容量为50马力或更低的混凝土或灌浆泵，来泵送可利用低功率混凝土或灌浆泵来泵送的塌落度为零的可泵送混凝土。根据本专利技术的一个或多个实施例，可使用最大功率容量为75马力或更低的混凝土或灌浆泵，诸如发动机输出为65hp(51kW)的MaycoC30HDG混凝土泵，来泵送可利用低功率混凝土或灌浆泵来泵送的塌落度为零的可泵送混凝土。根据本专利技术的一个或多个实施例，可使用最大功率容量为100马力或更低的混凝土或灌浆泵，诸如发动机输出为65hp(51kW)的MaycoC30HDG混凝土泵，来泵送可利用低功率混凝土或灌浆泵来泵送的塌落度为零的可泵送混凝土。根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：通过将有效量的具有有效成分的添加剂组合到水泥混合料来生产塌落度为零的可泵送混凝土的流；使用泵将所述塌落度为零的可泵送混凝土浇注成连续层以形成混凝土结构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.15 US 62/446,444;2017.01.15 US 62/446,4431.一种方法，包括：通过将有效量的具有有效成分的添加剂组合到水泥混合料来生产塌落度为零的可泵送混凝土的流；使用泵将所述塌落度为零的可泵送混凝土浇注成连续层以形成混凝土结构。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：使用导向构件来限定所述塌落度为零的可泵送混凝土的完工表面。3.根据权利要求1所述的方法，其中，在不使用气动压力的情况下，实现对所述塌落度为零的可泵送混凝土的所述浇注。4.根据权利要求1所述的方法，还包括：在以逐渐变大的垂直尺寸浇注塌落度为零的可泵送混凝土时，使用导向构件来限定所述塌落度为零的可泵送混凝土的完工表面。5.根据权利要求1所述的方法，其中，使用最大功率小于或等于100hp的泵，来实现使用低功率泵对所述塌落度为零的可泵送混凝土的所述浇注。6.根据权利要求1所述的方法，其中，使用最大性能压力小于或等于每平方英寸600磅的泵，来实现使用低功率泵对所述塌落度为零的可泵送混凝土的所述浇注。7.一种使用塌落度为零的可泵送混凝土建造混凝土结构的系统，所述系统包括：用于提供水泥混合料的源；用于提供有效量的具有有效成分的掺合剂的源，使得当将所述掺合剂与所述水泥混合料组合时形成所述塌落度为零的可泵送混凝土；用于接收和混合所述水泥混合料和所述掺合剂的混合机；以及用于将所述塌落度为零的可泵送混凝土浇注成连续层以形成混凝土结构的泵。8.根据权利要求7所述的系统，还包括：导向构件，所述导向构件设置用于限定所述塌落度为零的可泵送混凝土的完工表面。9.根据权利要求7所述的系统，还包括：导向构件，所述导向构件可移动地设置用于限定所述塌落度为零的可泵送混凝土的完工表面。10.根据权利要求7所述的系统，其中，所述低功率泵的最大功率小于或等于100hp。11.根据权利要求7所述的系统，其中，所述低功率泵的最大功率小于或等于50～100hp以及其中包含的所有值、范围和子范围。12.根据权利要求7所述的系统，其中，所述低功率泵的最大性能压力小于或等于每平方英寸600磅。13.根据权利要求7所述的系统，其中，所述混合机包括与所述低功率泵的出口连接的管内混合机。14.根据权利要求7所述的系统，其中，所述混合机包括与所述低功率泵连接的体积式混凝土混合车。15.根据权利要求7所述的系统，还包括控制器和/或用户界面，所述控制器和/或用户界面与用于提供所述水泥混合料的所述源和/或用于提供所述掺合剂的所述源连接以便控制混合、成分和/或流速。16.根据权利要求7所述的系统，还包括控制器和/或用户界面，所述控制器和/或用户界面与用于提供所述水泥混合料的所述源和/或用于提供所述掺合剂的所述源连接以便实现对混合、成分和/或流速的反馈控制。17.一种方法，包括：将掺合剂灌注到流体状水泥混合料流中，并且使所述掺合剂和所述水泥混合料流流经有效长度的导管/管子，以在从所述管子排出共混物之前形成基本上均匀的塌落度为零的可泵送混凝土。18.根据权利要求17所述的方法，还包括：与流体状水泥混合料的流速成比例地控制所述掺合剂的流速。19.根据权利要求17所述的方法，其中，所述掺合剂将所述水泥混合料转换成所述塌落度为零的可泵送混凝土。20.根据权利要求17所述的方法，其中，所述掺合剂包括至少一种触变胶。21.根据权利要求17所述的方法，还包括：提供管内混合机，所述管内混合机设置用于接收在灌注所述掺合剂之后的所述流体状水泥混合料。22.根据权利要求17所述的方法，还包括：提供管内混合机，所述管内混合机设置用于接收在灌注所述掺合剂之后的所述流体状水泥混合料；并且使用所述管内混合机向流体流赋予旋流。23.根据权利要求17所述的方法，其中，使用具有多个出流孔的环状灌注器来实现灌注所述掺合剂。24.根据权利要求17所述的方法，还包括：将所述均匀共混物排入一定区域内以便产生垂直墙。25.根据权利要求17所述的方法，还包括：通过提供多层所述均匀共混物，在不使用模板的情况下，将所述均匀共混物排入一定区域内以便产生垂直墙。26.一种用于生产塌落度为零的可泵送混凝土的管内混合机，所述管内混合机包括：外壳，所述外壳具有用于接收流体状水泥混合料的外壳进流口和外壳出流口；一个或多个基本上刚性的叶片，所述叶片附接至所述外壳并且从所述外壳的内壁延伸出来；用于向所述流体状水泥混合料提供掺合剂的灌注器，所述灌注器设置成靠近所述外壳进流口；与所述外壳的所述出流口连接的出流管，所述出流管具有足以完成所述掺合剂和所述流体状水泥混合料的混合的长度；以及不具有气动管线连接。27.根据权利要求26所述的管内混合机，其中，所述一个或多个基本上刚性的叶片移动地联接至所述外壳。28.根据权利要求26所述的管内混合机，其中，所述一个或多个基本上刚性的叶片可拆卸地联接至所述外壳并且可定位在所述外壳内。29.根据权利要求26所述的管内混合机，还包括：所述外壳的壁，所述壁具有一个或多个狭槽和一个或多个连接器，所述一个或多个狭槽用于接收延伸到所述外壳的内部的所述一个或多个叶片，所述一个或多个连接器设置在所述外壳的外部上以相对于所述外壳将所述叶片保持在恰当位置，因而可从所述外壳的外部更换或重新定位所述叶片。30.根据权利要求26所述的管内混合机，还包括所述外壳，所述外壳具有靠近所述外壳进流口的分流段，所述分流段之后是汇流段，所述一个或多个叶片设置在所述外壳的所述分流段内。31.根据权利要求26所述的管内混合机，其中，所述灌注器包括具有多个孔的环状灌注器。32.根据权利要求26所述的管内混合机，其中，所述灌注器包括具有多个孔的环状灌注器，所述多个孔基本上等距地设置在所述环的内周周围以便将所述掺合剂均匀地灌注到所述流体状水泥混合料中。33.根据权利要求26所述的管内混合机，其中，所述灌注器具有一个或多个灌注孔并且包括遮盖所述一个或多个灌注孔的灌注护罩。34.根据权利要求26所述的管内混合机，其中，所述一个或多个基本上刚性的叶片可拆卸地联接至所述外壳并且可定位在所述外壳内，所述一个或多个基本上刚性的叶片与流体流的方向成一定角度地设置在所述外壳中和/或设置在外壳中能在避免堵塞的同时增强所述掺合剂和所述流体状水泥混合料的混合的距离处。35.根据权利要求26所述的管内混合机，其中，所述出流导管/管子具有基本上柔性的至少一个管段。36.一种系统，包括：用于接收流体状水泥混合料并且泵送所述流体状水泥混合料的第一泵，所述第一泵是低功率泵；用于接收掺合剂并且泵送所述掺合剂的第二泵；控制器，所述控制器联接至所述第一泵并且联接至所述第二泵，用于控制所述水泥混合料的流动并且控制所述掺合剂的流动；以及管内混合机，所述管内混合机联接至所述第一泵以接收所述水泥混合料的流并且联接至所述第二泵以接收所述掺合剂的流，以实现对所述水泥混合料和所述掺合剂的基本上均匀的混合。37.根据权利要求36所述的系统，其中，所述控制器响应于所述水泥混合料的流动而成比例地调节所述掺合剂的流动。38.根据权利要求36所述的系统，其中，所述管内混合机包括：外壳，所述外壳具有用于接收所述流体状水泥混合料的外壳进流口和外壳出流口；一个或多个基本上刚性的叶片，所述叶片附接至所述外壳并且从所述外壳的内壁延伸出来；用于向所述流体状水泥混合料提供掺合剂的灌注器，所述灌注器设置成靠近所述外壳进流口；以及与所述外壳的所述出流口连接的出流管，所述出流管具有足以完成所述掺合剂和所述流体状水泥混合料的混合的长度。39.根据权利要求36所述的系统，其中，所述一个或多个基本上刚性的叶片移动地联接至所述外壳。40.根据权利要求36所述的系统，其中，所述一个或多个基本上刚性的叶片可拆卸地联接至所述外壳并且可定位在所述外壳内。41.根据权利要求36所述的系统，还包括所述外壳的壁，所述壁具有一个或多个狭槽和一个或多个连接器，所述一个或多个狭槽用于接收延伸到所述外壳的内部的所述一个或多个叶片，所述一个或多个连接器设置在所述外壳的外部上以相对于所述外壳将所述叶片保持在恰当位置，因而可从所述外壳的外部更换或重新定位所述叶片。42.根据权利要求36所述的系统，还包括所述外壳，所述外壳具有靠近所述外壳进流口的分流段，所述分流段之后是汇流段，所述一个或多个叶片设置在所述外壳的所述分流段内。43.根据权利要求36所述的系统，其中，所述灌注器包括具有多个孔的环状灌注器。44.根据权利要求36所述的系统，其中，所述灌注器包括具有多个孔的环状灌注器，所述多个孔基本上等距地设置在所述环的内周周围以便将所述掺合剂均匀地灌注到所...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·乔治·巴特勒，
申请(专利权)人：迈克尔·乔治·巴特勒，
类型：发明
国别省市：美国,US