[發明專利]一種單臥軸攪拌式UHPC攪拌生產工藝及成套設備

在審

• 申請號: 201911013656.6
• 申請日: 2019-10-23
• 公開（公告）號: CN110625796A
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 劉軍;歐可活
• 申請（專利權）人: 中路杜拉國際工程股份有限公司
• 主分類號: B28C5/08
• 分類號: B28C5/08;B28C5/14;B28C5/40;B28C5/46;B28C7/00;B28C7/04;B28C9/00
• 代理公司: 11489 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 李龍

本發明提供了一種單臥軸攪拌式UHPC攪拌生產成套設備包括：供料系統、提升機構粉料供料系統、水及添加劑添加系統、鋼纖維供料系統和單臥軸式攪拌系統；供料系統包括至少一套骨料提升系統、計量斗、混合料水平輸送裝置；提升機構粉料供料系統包括第一輸料管、第一粉料倉組、稱重斗、第二輸料管和第二粉料倉組，水及添加劑添加系統包括外加劑儲料罐、水供應裝置和外加劑混合溶解裝置；鋼纖維供料系統包括第一鋼纖維計量提升裝置、第一鋼纖維篩分布料機、第二鋼纖維計量提升裝置和第二鋼纖維篩分布料機；攪拌系統包括至少一臺單臥軸式攪拌機。各項性能參數都得到顯著提高，說明生產工藝及設備結構的優化對提高產品質量有明顯作用。

技術領域

本發明涉及一種單臥軸攪拌式UHPC攪拌生產工藝及成套設備，具體涉及一種用于UHPC(超高性能混凝土)配料、輸送及攪拌生產的工藝方法和成套設備。

背景技術

UHPC是超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete)的簡稱，國際上系指抗壓強度在150MPa以上，并具有超高韌性、超長耐久性的水泥基復合材料的統稱，主要由石英砂、硅灰、水泥、減水劑、鋼纖維等材料組成，依照最大密實度原理構建，具有超低的水膠比及孔隙率，從而可使材料內部的缺陷(孔隙與微裂縫)減至最少。

UHPC材料組分內不包含粗骨料，顆粒粒徑一般小于1mm，因高度的致密性而具有超高強度及優異的耐久性，使用壽命可達200年以上。此外，由于UHPC中分散的細鋼纖維可大大減緩材料內部微裂縫的擴展，從而使材料表現出超高的韌性和延性性能，是當今國際上最先進的水泥基土木工程材料，由于其優異的力學和耐久性能，在橋梁工程需求輕質高強、快速架設、經久耐用的背景下，UHPC在橋梁隧道領域及國防工程中將具有廣闊的應用前景。

但由于UHPC相較于普通水泥砼的水泥含量高，而水的含量低，因此在配制及澆注過程中造成水化熱高、收縮大，容易形成構造物裂縫，限制了其在大型混凝土工程中的應用。

通過試驗研究發現：UHPC拌和物從入模開始即發生水化反應，溫度逐漸緩慢上升，入模后10h左右水化放熱量迅速增大，直到20h左右水化放熱速率逐漸放緩，水化放熱主要集中在10-20h,采用加碎冰的方式可明顯降低UHPC拌和物的入模溫度，從而降低中心點的溫峰，但碎冰融化需要時間，使UHPC材料制備拌和時間延長，降低了生產效率，并且加大了攪拌功率的消耗。同時當UHPC厚度超過20mm時，截面中心和外緣的溫差達到7.3℃，由溫差引起的最大拉應力值為4.63MPa，非常容易導致內部結構因應力不均衡而產生裂紋。所以UHPC生產過程中的水化熱產生的溫度應力不可忽略。

綜上所述，在UHPC材料生產過程以及生產設備存在如下問題：攪拌生產過程中由于水化熱產生的熱量容易造成澆注裂縫，生產過程功率消耗大，生產率低。

發明內容

本發明的目的是提供一種單臥軸攪拌式UHPC攪拌生產工藝及成套設備，能有效解決目前UHPC拌和工藝流程不規范、設備驅動所需功率大、生產效率低、混合料攪拌過程中存在發熱而造成澆注裂縫等問題。

為解決上述問題，本發明提供了一種單臥軸攪拌式UHPC攪拌生產成套設備，其特征在于，包括：供料系統、提升機構粉料供料系統、水及添加劑添加系統、鋼纖維供料系統和單臥軸式攪拌系統；其中，供料系統包括至少一套骨料提升系統、計量斗、混合料水平輸送裝置；提升機構粉料供料系統包括第一輸料管、第一粉料倉組、稱重斗、第二輸料管和第二粉料倉組，水及添加劑添加系統包括外加劑儲料罐、水供應裝置和外加劑混合溶解裝置；鋼纖維供料系統包括第一鋼纖維計量提升裝置、第一鋼纖維篩分布料機、第二鋼纖維計量提升裝置和第二鋼纖維篩分布料機；攪拌系統包括至少一臺單臥軸式攪拌機。

進一步地，上述單臥軸攪拌式UHPC攪拌生產成套設備中骨料提升系統包括有骨料提升斗、骨料垂直提升裝置、骨料水平移動裝置和四個骨料倉，按照儲存骨料的尺寸由小到大分別是第一骨料倉、第二骨料倉、第三骨料倉、第四骨料倉。