一种UHPC工业化生产搅拌工艺的制作方法

一种uhpc工业化生产搅拌工艺
技术领域
1.本发明涉及超高性能混凝土(简称uhpc)生产领域，具体是一种uhpc工业化生产搅拌工艺。


背景技术：

2.uhpc在高层建筑、大跨桥梁、海洋工程、水利工程、核电工程和特种结构等领域均获得了很好的应用。在桥梁结构中，uhpc已被广泛应用于主梁结构、拱桥主拱、华夫板桥面结构、桥梁接缝及旧桥加固等多方面。
3.uhpc材料具有诸多优点，并且已经在全世界范围内进行了大量的应用，但目前在我国应用较少，还未能大规模应用于桥梁主体工程。目前国内的uhpc生产工艺主要有两种，一种为改造普通双卧轴式搅拌机，扩大单盘搅拌能力，并延长单盘搅拌时间，这种方式的主要原材料采用人工称量及投料，计量精度较差且不能连续生产；另一种为使用普通双卧轴式搅拌机，分两次搅拌，第一次将骨料、粉料和添加剂搅拌成干粉料，第二次在将干粉料兑水搅拌成uhpc，这种方式生产过程繁琐且难以控制拌料质量；这两种方式都不能长时间连续生产质量稳定的uhpc，难以满足单体单次浇筑方量较大，且浇筑时间较长的工程项目需求。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种uhpc工业化生产搅拌工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种uhpc工业化生产搅拌工艺，包括下列步骤：
7.步骤一：安装并调试各部件；各原材料进场并对原材料进行质量检测，原材料检测合格后进入存储仓位；
8.步骤二：在搅拌作业前，对各原材料的存储仓位进行温度控制；
9.步骤三：对各原材料分别进行称量配比，而后启动搅拌装置；
10.步骤四：依序将各原料进行输送并倾倒卸料至搅拌装置内，观察搅拌状态，并在搅拌同时进行下一盘原材料的称量；
11.步骤五：当搅拌状态满足要求后卸料，同时将下一盘的原材料投入搅拌装置。
12.作为本发明进一步的方案：所述存储仓位包括骨料存放单元、粉料存放单元、水剂存放单元和钢纤维配料站；所述骨料存放单元包括若干个分离设置的骨料仓，所述粉料存放单元包括若干个分离设置的粉料罐仓，所述水剂存放单元包括蓄水池和添加剂罐仓。
13.作为本发明进一步的方案：所述温度控制机构实现对不同存储仓位的温度控制，所述温度控制机构包括粉料温控单元，所述粉料温控单元包括设置于粉料罐仓外壁的保温毯和喷淋水路；所述温度控制机构还包括通风遮阳棚，所述骨料仓设置于通风遮阳棚内部。
14.作为本发明进一步的方案：通过称量输送机构实现对不同的原料的称量，并将原
料由存储仓位输送至搅拌装置；所述称量输送机构包括骨料运输单元、粉料运输单元和水剂运输单元；所述骨料运输单元包括骨料皮带秤和骨料提升斗，所述骨料皮带秤设置于若干个骨料仓下方，且若干个骨料仓沿骨料皮带秤的输送方向等距分布，所述骨料皮带秤的顶部与骨料仓的输出端对应设置，所述骨料提升斗设置于骨料皮带秤的输出端。
15.作为本发明进一步的方案：所述粉料运输单元包括粉料秤、粉料下料管和若干个螺旋输送管，若干个所述螺旋输送管的一端分别与若干个粉料罐仓的输出端相连通，若干个所述螺旋输送管的另一端均与粉料秤的顶部对应设置，所述粉料下料管的顶部与粉料秤的一侧对应设置；所述水剂运输单元包括泵、液体秤和液体下料管，所述泵的输出端与液体秤的顶部对应设置，所述液体秤的一侧对应设置有液体下料管。
16.作为本发明进一步的方案：钢纤维运输单元包括钢纤维秤，所述钢纤维秤的一侧设置有钢纤维振动筛，所述钢纤维振动筛的输出端对应设置有钢纤维输送皮带，所述钢纤维输送皮带的一端与立轴行星齿轮式搅拌盘的顶部对应设置。
17.作为本发明进一步的方案：所述搅拌装置包括搅拌操作台，所述搅拌操作台的中部固定安装有立轴行星齿轮式搅拌盘，所述搅拌操作台的顶部固定安装有安装架，若干个所述液体秤和粉料秤均设置于安装架的顶部，若干个粉料下料管的底部和液体下料管的底部均与立轴行星齿轮式搅拌盘的顶部对应设置；所述搅拌操作台的一侧固定安装有登台扶梯。
18.作为本发明进一步的方案：骨料存放单元还包括进料平台，所述进料平台的一侧与骨料仓的一侧对应设置；所述进料平台的另一侧固定连接有进料扶梯；所述进料平台的顶部对应设置有桥式起重机。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明一种uhpc工业化生产搅拌工艺，直接控制原材料进场，在进场前对原材料质量进行检查，确保进场的uhpc原材料质量稳定合格，在搅拌生产时对各原材料的温度进行控制，保证了较低的uhpc出机温度，避免uhpc出机温度过高导致浇注出的成品开裂的问题；优化了钢纤维投料方式，将钢纤维振动筛分使其分散均匀，再经过钢纤维输送皮带将其连续均匀的投进搅拌盘，保证了uhpc中的钢纤维均匀性；优化了投料工艺，在输送过程中完成各类原材料的称量配比，缩短了单盘的搅拌时间，避免生产时间过长，出现浇筑时等料的情况，在保证uhpc搅拌质量的前提下提高了生产效率；整体工艺工作连续性强，自动化程度高；生产时能够进行连续搅拌，保证了连续供料，能够满足单次浇筑方量较大，且浇筑时间较长的工程项目需求。
附图说明
20.图1为本发明的搅拌设施平面布局图；
21.图2为图1的a向视角；
22.图3为图1的b向视角；
23.图4为本发明的生产工艺流程；
24.图5为本发明的搅拌投料工艺流程。
25.图中：1、骨料仓；2、粉料罐仓；3、蓄水池；4、添加剂罐仓；5、通风遮阳棚；6、骨料皮带秤；7、骨料提升斗；8、螺旋输送管；9、粉料秤；10、粉料下料管；11、液体秤；12、液体下料管；13、搅拌操作台；14、立轴行星齿轮式搅拌盘；15、安装架；16、登台扶梯；17、进料平台；
18、进料扶梯；19、桥式起重机；20、控制室；21、钢纤维配料站；22、钢纤维输送皮带。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.请参阅图1
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5，本发明实施例中，一种uhpc工业化生产搅拌工艺，包括下列步骤：
28.步骤一：安装并调试各部件；各原材料进场并对原材料进行质量检测，原材料检测合格后进入存储仓位；
29.步骤二：在搅拌作业前，对各原材料的存储仓位进行温度控制；
30.步骤三：对各原材料分别进行称量配比，而后启动搅拌装置；
31.步骤四：依序将各原料进行输送并倾倒至搅拌装置内，观察搅拌状态，并在搅拌同时进行下一盘原材料的称量；
32.步骤五：当搅拌状态满足要求后卸料，同时将下一盘的原材料投入搅拌装置。
33.存储仓位包括骨料存放单元、粉料存放单元、水剂存放单元和钢纤维配料站21；骨料存放单元包括若干个分离设置的骨料仓1，粉料存放单元包括若干个分离设置的粉料罐仓2，水剂存放单元包括蓄水池3和添加剂罐仓4，通过独立设置的若干个骨料仓1、若干个粉料罐仓2等结构，对完成质量检测的各类原材料进行分离存放，保证了施工现场的有序整洁，同时方便各类原材料的调取使用，提高了生产效率。
34.通过温度控制机构实现对不同存储仓位的温度控制，温度控制机构包括粉料温控单元，粉料温控单元包括设置于粉料罐仓2外壁的保温毯和喷淋水路；温度控制机构还包括通风遮阳棚5，骨料仓1设置于通风遮阳棚5内部；上述喷淋水路设置为缠绕粉料罐仓2外壁设置的喷淋水管，喷淋水管上设置有朝向粉料罐仓2外壁的喷头，通过喷头喷淋的方式对粉料罐仓2进行降温，通过在粉料罐仓2外壁包覆保温毯的方式，对粉料罐仓2进行保温，以此实现对粉料罐仓2温度的调整，在具体实施时，也可在添加剂罐仓4的外壁设置喷淋水路或保温毯，对添加剂罐仓4进行降温；通过设置通风遮阳棚5，实现对骨料仓1遮蔽防护，便于骨料的临时堆放；在具体实施时，通过向蓄水池3内添加冰块的方式实现对搅拌用水料的温度调整；通过上述的温度控制方式，实现对各原材料的温度的控制，保证了较低的uhpc出机温度，避免uhpc出机温度过高导致浇注成品开裂的问题。
35.通过称量输送机构实现对不同的原料的称量，并将原料由存储仓位输送至搅拌装置；称量输送机构包括骨料运输单元、粉料运输单元和水剂运输单元；骨料运输单元包括骨料皮带秤6和骨料提升斗7，骨料皮带秤6设置于若干个骨料仓1下方，且若干个骨料仓1沿骨料皮带秤6的输送方向等距分布，骨料皮带秤6的顶部与骨料仓1的输出端对应设置，骨料提升斗7设置于骨料皮带秤6的输出端；通过将若干个骨料仓1等距排布于骨料皮带秤6上，使得在需要取用某种骨料时，只需打开对应骨料仓1，并启动骨料皮带秤6，即可同步完成对骨料的称量的输送操作，提高了生产效率。
36.粉料运输单元包括粉料秤9、粉料下料管10和若干个螺旋输送管8，若干个螺旋输送管8的一端分别与若干个粉料罐仓2的输出端相连通，若干个螺旋输送管8的另一端均与
粉料秤9的顶部对应设置，粉料下料管10的顶部与粉料秤9的一侧对应设置；水剂运输单元包括泵、液体秤11和液体下料管12，泵的输出端与液体秤11的顶部对应设置，液体秤11的一侧对应设置有液体下料管12，上述泵设置有两个，两个泵的输入端分别与蓄水池3和添加剂罐仓4相通，通过泵对蓄水池3内的清水和添加剂罐仓4内的添加剂进行抽取，进行通过液体秤11对送入的清水与添加剂进行称量；在本实施例中，粉料秤9也设置有多个，以此提高不同粉料的称量效率。
37.钢纤维运输单元包括钢纤维秤，钢纤维秤的一侧设置有钢纤维振动筛，钢纤维振动筛的输出端对应设置有钢纤维输送皮带22，所述钢纤维输送皮带22的一端与立轴行星齿轮式搅拌盘14的顶部对应设置；通过钢纤维秤对钢纤维进行称量，而后通过钢纤振动筛，将其分散均匀，再经过钢纤维输送皮带22将其连续均匀的投进搅拌装置内，保证了uhpc中的钢纤维均匀性。
38.搅拌装置包括搅拌操作台13，搅拌操作台13的中部固定安装有立轴行星齿轮式搅拌盘14，搅拌操作台13的顶部固定安装有安装架15，若干个液体秤11、粉料秤9均设置于安装架15的顶部，若干个粉料下料管10的底部和液体下料管12的底部均与立轴行星齿轮式搅拌盘14的顶部对应设置；搅拌操作台13的一侧固定安装有登台扶梯16；上述登台扶梯16的一侧还设置有用于控制全部设备运行状态的控制室20；通过设置安装架15，对若干个粉料下料管10和液体下料管12进行集中的安装，使其与立轴行星齿轮式搅拌盘14的顶部对正，通过设置搅拌操作台13和登台扶梯16方便操作人员进行操作和调控。
39.骨料存放单元还包括进料平台17，进料平台17的一侧与骨料仓1的一侧对应设置；进料平台17的另一侧固定连接有进料扶梯18；进料平台17的顶部对应设置有桥式起重机19；上述骨料仓1所在位置的一侧还设置有用于临时堆放骨料的原材料存储区域，且原材料存储区域位于通风遮阳棚5内部，操作人员可通过桥式起重机19的辅助将骨料吊装放入骨料仓1，用以提高生产效率。
40.本发明在使用时，按照布局图安装并调试各部件，将各原材料运输进场并对原材料进行质量检测，原材料检测合格后进入储存仓位；
41.其中，不同种类的骨料放置于通风遮阳棚5中，通过桥式起重机19送入不同的骨料仓1中；不同种类的粉料放置于不同的粉料罐仓2中，蓄水池3中存入清水，添加剂存放于添加剂罐仓4内；
42.在搅拌作业前，开启粉料罐仓2外壁的喷淋水路开关，对粉料罐仓2进行喷淋降温，将温度稳定在20℃以下；通过滑道等辅助器件往蓄水池3内投入冰块，将温度稳定在10℃以下，通过设置通风遮阳棚5防止骨料温度过高；
43.而后开始原材料的搅拌准备工作，具体操作为：根据骨料投入顺序，先后打开不同骨料仓1的底部输出口，先后通过骨料皮带秤6对不同的骨料进行称量并输送进骨料提升斗7混合；通过螺旋输送管8将粉料由粉料罐仓2输送至粉料秤9进行称量；通过泵将清水以及添加剂分别由蓄水池3和添加剂罐仓4抽取并送入液体秤11中进行称量；通过钢纤维秤对钢纤维进行称量，而后通过振动筛对钢纤维进行振动筛分，使其均匀摊开，而后置于钢纤维输送皮带22上；完成原料的搅拌准备工作，而后启动立轴行星齿轮式搅拌盘14；
44.骨料提升斗7将骨料混合物倾倒卸料至立轴行星齿轮式搅拌盘14内，计时刻为0；依次投入粉料、清水和添加剂、钢纤维，分别计时刻为a、b、c；观察搅拌得到的砼料的状态，
当砼料状态满足卸料要求即进行卸料，记时刻为d，在搅拌过程中同步进行下一盘原材料的称量，搅拌完成并卸料后，同时将下一盘的原材料投入搅拌装置。
45.在本发明中所描述的“固定连接”表示相互连接的两部件之间是固定在一起，一般是通过焊接、螺钉或胶粘等方式固定在一起；“转动连接”是指两部件连接在一起并能相对运动。
46.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
47.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
48.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。