一种自落搅拌式UHPC搅拌生产工艺及成套设备制造技术

本发明专利技术提供了一种自落搅拌式UHPC搅拌生产成套设备，包括：供料系统、提升机构粉料供料系统、水及添加剂添加系统、钢纤维供料系统和自落搅拌式搅拌系统；其中，供料系统包括至少一套骨料提升系统、计量斗、混合料水平输送装置；提升机构粉料供料系统包括第一输料管、第一粉料仓组、称重斗、第二输料管和第二粉料仓组，水及添加剂添加系统包括外加剂储料罐、水供应装置和外加剂混合溶解装置；钢纤维供料系统包括第一钢纤维计量提升装置、第一钢纤维筛分布料机、第二钢纤维计量提升装置和第二钢纤维筛分布料机；搅拌系统包括至少一台自落搅拌式搅拌机。各项性能参数都得到显著提高，说明生产工艺及设备结构的优化对提高产品质量有明显作用。

【技术实现步骤摘要】
一种自落搅拌式UHPC搅拌生产工艺及成套设备
本专利技术涉及一种自落搅拌式UHPC搅拌生产工艺及成套设备，具体涉及一种用于UHPC(超高性能混凝土)配料、输送及搅拌生产的工艺方法和成套设备。
技术介绍
UHPC是超高性能混凝土(Ultra-HighPerformanceConcrete)的简称，国际上系指抗压强度在150MPa以上，并具有超高韧性、超长耐久性的水泥基复合材料的统称，主要由石英砂、硅灰、水泥、减水剂、钢纤维等材料组成，依照最大密实度原理构建，具有超低的水胶比及孔隙率，从而可使材料内部的缺陷(孔隙与微裂缝)减至最少。UHPC材料组分内不包含粗骨料，颗粒粒径一般小于1mm，因高度的致密性而具有超高强度及优异的耐久性，使用寿命可达200年以上。此外，由于UHPC中分散的细钢纤维可大大减缓材料内部微裂缝的扩展，从而使材料表现出超高的韧性和延性性能，是当今国际上最先进的水泥基土木工程材料，由于其优异的力学和耐久性能，在桥梁工程需求轻质高强、快速架设、经久耐用的背景下，UHPC在桥梁隧道领域及国防工程中将具有广阔的应用前景。但由于UHPC相较于普通水泥砼的水泥含量高，而水的含量低，因此在配制及浇注过程中造成水化热高、收缩大，容易形成构造物裂缝，限制了其在大型混凝土工程中的应用。通过试验研究发现：UHPC拌和物从入模开始即发生水化反应，温度逐渐缓慢上升，入模后10h左右水化放热量迅速增大，直到20h左右水化放热速率逐渐放缓，水化放热主要集中在10-20h，采用加碎冰的方式可明显降低UHPC拌和物的入模温度，从而降低中心点的温峰，但碎冰融化需要时间，使UHPC材料制备拌和时间延长，降低了生产效率，并且加大了搅拌功率的消耗。同时当UHPC厚度超过20mm时，截面中心和外缘的温差达到7.3℃，由温差引起的最大拉应力值为4.63MPa，非常容易导致内部结构因应力不均衡而产生裂纹。所以UHPC生产过程中的水化热产生的温度应力不可忽略。采用本专利技术生产工艺及装备，UHPC混凝土结构物的各项性能参数都得到显著提高，说明生产工艺及设备结构的优化对提高产品质量有明显作用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种自落搅拌式UHPC搅拌生产工艺及成套设备，能有效解决目前UHPC拌和工艺流程不规范、设备驱动所需功率大、生产效率低、混合料搅拌过程中存在发热而造成浇注裂缝等问题。为解决上述问题，本专利技术提供了一种自落搅拌式UHPC搅拌生产成套设备，包括：供料系统、提升机构粉料供料系统、水及添加剂添加系统、钢纤维供料系统和自落搅拌式搅拌系统；其中，供料系统包括至少一套骨料提升系统、计量斗、混合料水平输送装置；提升机构粉料供料系统包括第一输料管、第一粉料仓组、称重斗、第二输料管和第二粉料仓组，水及添加剂添加系统包括外加剂储料罐、水供应装置和外加剂混合溶解装置；钢纤维供料系统包括第一钢纤维计量提升装置、第一钢纤维筛分布料机、第二钢纤维计量提升装置和第二钢纤维筛分布料机；搅拌系统包括至少一台自落搅拌式搅拌机。进一步地，上述自落搅拌式UHPC搅拌生产成套设备中骨料提升系统包括有骨料提升斗、骨料垂直提升装置、骨料水平移动装置和四个骨料仓，按照储存骨料的尺寸由小到大分别是第一骨料仓、第二骨料仓、第三骨料仓、第四骨料仓。进一步地，上述自落搅拌式UHPC搅拌生产成套设备中水及添加剂系统还包括气泵，气泵用于向水中注入气体。进一步地，上述自落搅拌式UHPC搅拌生产成套设备中气泵注入的气体为二氧化碳或氮气。进一步地，上述自落搅拌式UHPC搅拌生产成套设备中第一钢纤维计量提升装置包括第一钢纤维计量装置、第一钢纤维垂直提升装置、第一钢纤维水平输送装置；第二钢纤维计量提升装置包括第二钢纤维计量装置、第二钢纤维垂直提升装置、第二钢纤维水平输送装置。进一步地，上述自落搅拌式UHPC搅拌生产成套设备中自落搅拌式搅拌机包括搅拌桶壳体，其中搅拌桶壳体包括搅拌桶外罩和搅拌桶内罩，搅拌桶外罩和搅拌桶内罩之间具有容置空间用于存储冷却循环水；在搅拌桶外罩和搅拌桶内罩还设置有加强筋；搅拌桶外罩设置有冷却循环水入口和冷却循环水出口，冷却循环水从冷却循环水入口流入，冷却后再从冷却循环水出口流出；自落搅拌式搅拌机的底部还设置有成品出料口，同时在成品出料口的底部还可以设置有出料斗；还包括电机、挂挡器、带传动装置、变速器，其中挂挡器具有高速档和低速挡，搅拌桶壳体内还设有搅拌主轴，电机的动力依次通过挂挡器、带传动装置、变速器传递至搅拌主轴，进而驱动套设在搅拌主轴上的螺旋搅拌叶片转动。另一方面，还提供了一种自落搅拌式UHPC搅拌生产工艺，包括：石英砂给料步骤、粉料给料步骤、水及外加剂给料步骤、钢纤维给料步骤和搅拌步骤；其中石英砂给料步骤为将石英砂骨料按照配比计量称重后传输至自落搅拌式搅拌系统；粉料给料步骤为将拌和过程需要的水泥和硅粉按照配比计量称重后传输至自落搅拌式搅拌系统；水及外加剂给料步骤为先通过气泵向拌和过程需要的水中注入气体并溶解，接着将拌和过程需要的水和外加剂按照配比计量称重后传输至自落搅拌式搅拌系统；钢纤维给料步骤为将拌和过程需要的钢纤维按照配比计量称重后传输至自落搅拌式搅拌系统；搅拌步骤为先启动冷却循环水循环步骤，让接近0℃的冰水经输送管道从冷却循环水入口进入搅拌桶壳体中的空腔内，通过搅拌筒内罩与搅拌机内的热量进行交换后，从冷却循环水出口流出并通过管道回流，再接着启动电机进行搅拌，搅拌桶壳体在搅拌过程中可以一直处于低温状态。采用本专利技术生产工艺及装备，UHPC混凝土结构物的各项性能参数都得到显著提高，说明生产工艺及设备结构的优化对提高产品质量有明显作用。附图说明图1为本专利技术一种实施工艺流程示意图。图2为本专利技术成套设备总体结构主视图。图3为本专利技术成套设备总体结构俯视图。图4为本专利技术成套设备搅拌站主楼侧视图。图5为本专利技术自落搅拌式UHPC搅拌机主视和侧视轮廓结构示意图。图6为本专利技术自落搅拌式UHPC搅拌机筒体剖视结构示意图。图7为本专利技术自落搅拌式UHPC搅拌机传动机构结构示意图。附图标记：1：供料系统11：骨料提升系统1101：骨料提升斗1102：骨料垂直提升装置1103：骨料水平移动装置1104：骨料仓12：计量斗13：混合料水平输送装置2：提升机构粉料供料系统21：第一输料管22：第一粉料仓组2201：第一粉料仓23：第一称重斗24：第二输料管25：第二粉料仓组2501：第二粉料仓26：第二称重斗3：水及添加剂添加系统31：外加剂储料罐32：水供应装置33：外加剂混合溶解装置4：钢纤维供料系统41：第一钢纤维计量提升装置4101：第一钢纤维计量装置4102：第一钢纤维垂直提升装置4103：第一钢纤维水平输送装置42：第一钢纤维筛分布本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自落搅拌式UHPC搅拌生产成套设备，其特征在于，包括：/n供料系统(1)、提升机构粉料供料系统(2)、水及添加剂添加系统(3)、钢纤维供料系统(4)和自落搅拌式搅拌系统(5)；/n其中，所述供料系统(1)包括至少一套骨料提升系统(11)、计量斗(12)、混合料水平输送装置(13)；/n所述提升机构粉料供料系统(2)包括第一输料管(21)、第一粉料仓组(22)、称重斗(23)、第二输料管(24)和第二粉料仓组(25)，/n所述水及添加剂添加系统(3)包括外加剂储料罐(31)、水供应装置(32)和外加剂混合溶解装置(33)；/n所述钢纤维供料系统(4)包括第一钢纤维计量提升装置(41)、第一钢纤维筛分布料机(42)、第二钢纤维计量提升装置(43)和第二钢纤维筛分布料机(44)；/n所述搅拌系统(5)包括至少一台自落搅拌式搅拌机。/n

【技术特征摘要】
1.一种自落搅拌式UHPC搅拌生产成套设备，其特征在于，包括：
供料系统(1)、提升机构粉料供料系统(2)、水及添加剂添加系统(3)、钢纤维供料系统(4)和自落搅拌式搅拌系统(5)；
其中，所述供料系统(1)包括至少一套骨料提升系统(11)、计量斗(12)、混合料水平输送装置(13)；
所述提升机构粉料供料系统(2)包括第一输料管(21)、第一粉料仓组(22)、称重斗(23)、第二输料管(24)和第二粉料仓组(25)，
所述水及添加剂添加系统(3)包括外加剂储料罐(31)、水供应装置(32)和外加剂混合溶解装置(33)；
所述钢纤维供料系统(4)包括第一钢纤维计量提升装置(41)、第一钢纤维筛分布料机(42)、第二钢纤维计量提升装置(43)和第二钢纤维筛分布料机(44)；
所述搅拌系统(5)包括至少一台自落搅拌式搅拌机。


2.根据权利要求1所述的自落搅拌式UHPC搅拌生产成套设备，其特征在于：
所述骨料提升系统(11)包括有骨料提升斗(1101)、骨料垂直提升装置(1102)、骨料水平移动装置(1103)和四个骨料仓(1104)，按照储存骨料的尺寸由小到大分别是第一骨料仓、第二骨料仓、第三骨料仓、第四骨料仓。


3.根据权利要求1所述的自落搅拌式UHPC搅拌生产成套设备，其特征在于：
水及添加剂系统(3)还包括气泵，所述气泵用于向水中注入气体。


4.根据权利要求3所述的自落搅拌式UHPC搅拌生产成套设备，其特征在于：
所述气泵注入的气体为二氧化碳或氮气。


5.根据权利要求4所述的自落搅拌式UHPC搅拌生产成套设备，其特征在于：
所述第一钢纤维计量提升装置(41)包括第一钢纤维计量装置(4101)、第一钢纤维垂直提升装置(4102)、第一钢纤维水平输送装置(4103)；
所述第二钢纤维计量提升装置(43)包括第二钢纤维计量装置(4301)、第二钢纤维垂直提升装置(4302)、第二钢纤维水平输送装置(4303)。


6.根据权利要求5所述的自落搅拌...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧可活，刘军，
申请(专利权)人：中路杜拉国际工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43