[發明專利]泡沫輕質土用射流發泡裝置集成、泡沫輕質土及其制造方法

在審

• 申請號: 201810156946.5
• 申請日: 2018-02-24
• 公開（公告）號: CN108317107A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 王胤彪;楊光彩;潘建謀;黃國忠;謝遠護;鐘鈣冰;岑文杰;王勝年;熊建波;范志宏;吳建平;劉行;許儒丹
• 申請（專利權）人: 中交四航局第一工程有限公司;中交四航工程研究院有限公司;中交第四航務工程局有限公司
• 主分類號: F04F5/26
• 分類號: F04F5/26;F04F5/44;F04F5/54
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 劉菁菁

本發明公開了一種泡沫輕質土用射流發泡裝置集成、泡沫輕質土及其制造方法，所述泡沫輕質土用射流發泡裝置集成包括至少兩級串聯連接的水射器，每個水射器具有由縮徑噴管、擴散管及進氣管構成的三通管體，進氣管與擴散管之間為喉管，第一級水射器的噴管管路連接于水管，第一級水射器的進氣管管路連接于泡沫劑貯罐，第一級水射器的擴散管管路連接于第二級水射器的噴管，第二級水射器的進氣管管路連接于壓縮空氣源，第二級水射器的擴散管管路連接于泡沫使用位置，每個水射器的噴管和進氣管進口端均連接有單向閥。本發明可以使液氣充分混合，細化氣泡，還能通發泡出不同的泡徑的泡沫，既適合規?；B續生產，又能制造出高性能的泡沫輕質土。

技術領域

本發明涉及一種土木工程用泡沫輕質土材料制備和施工的技術領域。

技術背景

泡沫輕質土有著質輕、強度適宜、防火、保溫、隔音、施工方便、節能環保等眾多的優點而在工程領域為大眾所悉知，有著廣闊的應用領域，越來越多的工程選擇采用泡沫輕質土代替傳統的材料和施工工藝。在澳門口岸人工島項目中更是大規模采用泡沫輕質土作為人工島路基回填材料減少工后沉降的問題以及作為屋面保溫材料代替輕骨料混凝土，該項目的泡沫輕質土總方量達23萬方之多。現澆泡沫輕質土是水泥漿與水性泡沫混合形成的，在材料相同的情況下，泡沫輕質土的強度主要取決于其內部的泡沫孔結構，因此優質的泡沫是制備優質泡沫輕質土的關鍵。相同的泡沫劑可以形成不同泡徑的泡沫，泡沫的質量優劣主要取決于發泡設備的發泡方式。由于泡沫劑水溶液發泡以后，隨著泡沫的液膜變薄，相鄰的泡沫將串泡為泡徑更大的泡沫，影響泡沫輕質土內孔結構，因此泡沫初期泡徑越小，泡沫越持久，最終形成的泡沫輕質土孔結構越有利。

目前在市場上的發泡機之一是機械發泡機，其原理是通過電機帶動有網孔的葉片進行強力攪拌而使泡沫劑水溶液發泡，其缺點是：

1、采用電機帶動葉片攪拌發泡的方法，電機需要耗費額外的電能作為動力，能耗較大。

2、采用電機帶動葉片攪拌發泡的方法，設備較為笨重，尤其是大功率電機，自重大，設備結構復雜。

3、由于電機的存在，在潮濕腐蝕液體的環境中存在用電安全風險，發泡機電機維護困難，維護成本較高。

4、葉片上網孔的直徑決定了泡沫的泡徑，無法制備微納米級別的氣泡，所制備的泡沫泡徑較大，容易串泡成更大的氣泡，影響泡沫輕質土的孔結構和抗壓強度。

5、為了使得泡沫劑水溶液充分發泡，泡沫劑必須在發泡倉內停留足夠長的時間，充分被攪拌，因此發泡效率較低，不適宜大規模應用。

泡沫輕質土應用范圍日益擴大，泡沫劑已更新換代到第4代復合型的泡沫劑，但是配套的發泡設備的研究相對缺乏，為了應對工程中的大規模應用，有必要研究一種發泡能力更好、能耗更小，發泡原理更為理想、合理的新型發泡設備。

射流，指流體從管口、孔口、狹縫射出，或靠機械推動，并同周圍流體摻混的一股流體流動。經常遇到的大雷諾數射流一般是無固壁約束的自由湍流。這種湍性射流通過邊界上活躍的湍流混合將周圍流體卷吸進來而不斷擴大，并流向下游。射流在水泵、蒸汽泵、通風機、化工設備和噴氣式飛機等許多技術領域得到廣泛應用。尤其是在污水處理領域，射流被應用于射流微納米曝氣技術當中，使得曝氣氣泡泡徑達到微納米級別，使得水中溶解氧量大為增加和長期穩定，是目前唯一可以做到微納米曝氣的技術。

發明內容

本發明的目的在于彌補現有技術的不足，提供一種能改善發泡質量的泡沫輕質土用發泡設備。