专利名称：比重相差悬殊材料的混合装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及建筑节能领域用墙体保温材料制备装置，特别是针 对物料比重相差悬殊的保温材料，采用上下组合结构的混合机，可实现 轻质骨料(如聚苯颗粒、珍珠岩、玉米芯、陶砂)和胶结剂(水泥、粉 煤灰、胶粉)等材料进行充分混合的方法，达到建筑节能现场施工要求,， 有效抑制轻质骨料在散装保温材料的偏析现象产生。
背景技术：
我国正处在城市住宅建设和新农村建设"双高峰"时期，同时又是 我国建筑节能的关键时期，新型建筑保温材料及其生产技术有着强烈而 广泛的社会和市场需求。外墙保温用新型水泥基保温隔热材料将受到了 越来越多的关注。而我国的散装轻质建筑保温材料主要以双组分为主， 即轻质骨料为一个组分，胶结剂为一个组分，将两者分别进行混合和包 装。运输到施工现场后，再将两者按比例加到一起，并且加入适宜的水 进行人工或简单机械混合，混合方法及使用的混合设备，不能保证轻质 骨料均匀混合在胶结剂中，出现轻质骨料偏析，在施工过程中，将保温 材料涂抹到墙面上十分困难，严重影响施工效率，施工人员为了使保温 材料涂抹在墙面上，就会采用减少轻质骨料的掺加量，提高胶结剂用量， 来解决施工中涂抹上墙困难问题，但是这样会降低墙体保温材料的保温 性能。即使某些单位或个人按单组分(轻质骨料+胶结剂)体系进行混合， 由于仅是采用传统的简单混合机，传统混合机主要包括圆筒混合机、单 轴搅拌机、锥形混料机，也同样不能解决轻骨料(聚苯颗粒、珍珠岩、 玉米芯、陶砂)在灌装或储存时产生粉/粒分离的问题，尤其对物料比重 相差悬殊的物料系统，更不能满足混合均匀的要求。建筑节能用散装墙
体保温材料，主要以70 95vol。/。轻质骨料(聚苯颗粒、珍珠岩、玉米芯、 陶砂)和5 30 voP/。胶结剂(水泥、粉煤灰、胶粉)为主，它们的表观 密度相差达100倍以上，在传统混合设备中将会产生严重的偏析，轻质 骨料偏聚在一起，在施工现场，加水后依然会出现偏析现象，这样施工 人员还是无法将其涂抹在墙面上，即使勉强涂抹在墙面上，但是其保温 性能和力学强度分布不均， 一般散装保温材料在墙面施工后的导热系数 要求小于0.068 W/rrrK，而偏析散装保温材料在墙面施工后的导热系数要求大于0.08 W/nvK，这样严重影响了建筑墙体节能要求、保温层的强度、 施工使用要求。因此，高混合均匀度的散装单组分墙体保温材料成为建 筑节能发展的关键，必须从制备方法上给予解决，这样可以保证在施工 过程中，不再像双组分体系那样可以随易地人为改变保温材料配比，既 解决节能效果，又实现施工效率。
实用新型内容
本实用新型目的在于提供一种比重相差悬殊材料的混合装置，可以 实现物料表观密度相差悬殊材料的均匀混合，满足建筑节能使用要求。
本实用新型进行了大量研究工作，结果发现普通的混合方法和混 合设备很难将物料表观密度相差悬殊材料的均匀混合，常规的混合机基 本以一种混合机理为主，基本混合机理主要有扩散混合、对流混合、剪 切混合。本实用新型将对流混合与扩散混合进行有机结合，利用混合原 理与装置的组合，来解决散装保温材料中轻质骨料的容易偏析现象，实 现一种单组分墙体保温材料制备方法。
本实用新型采用二级混合方式，就可以解决轻质骨料(聚苯颗粒、 珍珠岩、玉米芯、陶砂)在双轴无重力混合机强制混合下，增加轻质骨 料颗粒表面的附着力(挂灰度)，即胶结剂容易附着在轻质骨料表面， 其结合通过机械结合和静电结合作用实现的，进而继续进入到双螺带混 合机内进行混合，在高填充率及柔和的混合条件下，实现物料间小空间 尺度的扩散混合，有效避免偏析和分级的产生。
将轻质骨料和胶结剂按特定的混合设备混合而成的，轻质骨料主要
包括聚苯颗粒、珍珠岩、玉米芯、陶砂的一种或两种，其表观密度10 200kg/m3,粒度1 5mm;胶结剂主要包括水泥、粉煤灰、胶粉，粒度100 300目，其表观密度900 2640kg/m3。轻质骨料与胶结剂体积比为10 15:1，墙体保温材料的导热系数达到0.048 0.066W/m-K。
本实用新型所采用的特定的混合设备包括双轴无重力混合设备和双 螺带混合设备组合而成的。
本实用新型采用的对流混合原理的设备为双轴无重力混合设备，其 特征在于，比重相差悬殊材料的混合装置，其特征在于，包括双轴无重 力混合机以及双螺带混合机，其设备组合方式为上下组合方式，双轴无 重力混合机在上面，双螺带混合机在下面，通过排泄口连接。
4应用本实用新型工艺首先进行在双轴无重力混合机内进行对流混 合，保障物料大幅度快速混合，縮短混合时间，提高效率，但是其混合 均匀性尚不能达到理想状况，混合均匀度基本能够维持在60 85%，随 后进行在双螺带混合机内进行扩散混合，颗粒之间进行小幅度运动，既 保障物料之间在流动性，又可以保障比重、颗粒差异较大的物料不产生
分层偏析现象，混合均匀度达到95%以上。
本实用新型能有效抑制轻质骨料的偏析现象，混合均匀度达到95% 以上。
图1:组合式混合设备原理图
1-加料口 ;2-双轴无重力混合机;3-排泄口 ;4-双螺带混合机;5-出料口具体实施方式
本实用新型包括双轴无重力混合机2以及双螺带混合机4，其设备组 合方式为上下组合方式，双轴无重力混合机在上面，双螺带混合机在下 面，通过排泄口 3连接。加料口 1设置在双轴无重力混合机2上方，最 终出料口 5设置在双螺带混合机的下方。
双轴无重力混合机2通过减速电机驱动，安装有异向旋转桨形搅拌 叶片，桨形搅拌叶片尺寸为120 240X150 300mm，转速35 58rpm， 混合时间为5 10分钟，容积为l 2m3。双螺带混合机3通过减速电机 驱动，安装一个主轴，有两条螺带，螺带宽度30 65mm，螺带间隙为 30 50mm，螺旋角度38°，转速40 65rpm，混合时间为2 4分钟，容积 为1 2m3。由双轴无重力混合机的加料口 1加料，最终双螺带混合机的 出料口 5出料。
表1为应用本实用新型的实施例和比较例的参数及性能。表1实施例及比较例的化学组成及性能
实施 例l实施 例2实施 例3实施 例4实施 例5实施 例6实施 例7比较 例1
12000108912
0800020000
0040002000
墙体保温材料组 陶砂00020000500
成
kg 水泥150135145125145140145150
粉煤灰2220211821202122
胶粉4.53.54.044.544.5
体积 m31.331.371.521.211.461.321.381.33
双轴无重力混合设3538414550545835
备转速 (rpm)
双轴无重力混合设备66.56"71080
胶结剂预混时间(分
钟)
双轴无重力混合设232.543.533.56
备加入轻质骨料后，
继续混合时间
(分钟)
双轴无重力混合设6772688572607678
备混合度 (％)
双螺带混合设备转40455055606265
速 (rpm)
双螺带混合设备1.532.532.512
混合时间(分钟)
双螺带混合设备95.498.396.295.296.696.295.7
混合度 (％)
墙体保温材料导热0扁0.0560雄0扁0.0530.0500.0590.05
系数 (W/m K)
首先，按表1实施例1墙体保温材料配比选取原料，分别进行称量， 使其配料满足表l的组成，水泥150公斤，粉煤灰22公斤，胶粉4.5公 斤，聚苯颗粒12公斤。首先将水泥、粉煤灰、胶粉通过加料口 l投入双 轴无重力混合机2 (生产厂家为正定县京鑫机械厂，型号szjx-1000)中， 进行5分钟预混合，然后投入聚苯颗粒，混合机转速为35rpm，混合时间 为2分钟，经测试混合度达到67%，然后通过排泄口 3将双轴无重力混 合设备的已经初混合的保温材料进入到双螺带混合设机4 (生产厂家为正 定县京鑫机械厂，型号sljx-1000)中，混合机转速为40ipm，混合时间
6为2分钟，经测试混合均匀度达到95.4%，然后通过出料口5出料，形成 单组分散装墙体保温材料，采用包装袋包装，供给建筑节能使用，经现 场墙体保温材料导热系数测试，其结果为0.048W/m-K。
比较例1采用实施例1同样原料与组成，其仅采用双轴无重力混合 机(生产厂家为正定县京鑫机械厂，型号szjx-1000)中进行混合，混合 机转速为35rpm，混合时间6分钟，测量其混合度为78%，供给建筑节能 使用后，发现施工效果不好，仅有实施例1的效率的70%,严重影响施 工效率，并且经现场墙体保温材料导热系数测试，其结果为0.054W/m-K。 结果发现其混合均匀度和保温材料导热系数均较实施例1有较大差距。
混合均匀性测量方法为采用国际上普遍使用的混合均匀度(简称混 合度)统计法，即混合均匀度-l-变异系数。混合均匀度越大，变异系数 越小说明混合质量越好。
混合均匀度(混合度)=1-变异系数
变异系数 x 式中；—组分中平均值
式中\x2，x3'''x —本组分样品中的含]
标准偏差 L"_iw
材料的混合过程是一个随机过程。由于不同物料性质上的差异，这 种混合只能达到一种被称为不完全混合的状态。这种混合状态不是唯一 的，具有不确定性。这一特点决定了对固体物料混合均匀程度的评定不 能只用一个样品的均匀度来判断，而要用统计的方法，采用的混合度评
价方法为甲基紫法，其是国家标准方法GB/T 5918-1997。
墙体保温材料导热系数测量方法是将混合的墙体保温材料现场制备 样品6块，块体尺寸300X300mm，厚度30 40mm，随机选取两两组合， 在平板导热系数测定仪进行测量，将三组数据平均，即为墙体保温材料 导热系数。
权利要求1、一种比重相差悬殊材料的混合装置，其特征在于，包括双轴无重力混合机以及双螺带混合机，其设备组合方式为上下组合方式，双轴无重力混合机在上面，双螺带混合机在下面，通过排泄口连接。
专利摘要比重相差悬殊材料的混合装置属于保温材料制备领域。本实用新型一种比重相差悬殊材料的混合装置，其特征在于，包括双轴无重力混合机以及双螺带混合机，其设备组合方式为上下组合方式，双轴无重力混合机在上面，双螺带混合机在下面，通过排泄口连接。本实用新型能有效抑制轻质骨料的偏析现象，用于建筑节能使用。
文档编号B28C5/12GK201283597SQ20082012245
公开日2009年8月5日 申请日期2008年9月5日 优先权日2008年9月5日
发明者孙利辉, 孙诗兵, 张继光, 田英良, 许东来 申请人:北京工业大学