一种低成本粗骨料UHPC及其生产设备的制作方法

一种低成本粗骨料uhpc及其生产设备
技术领域
1.本发明涉及高强水泥技术领域，尤其涉及一种低成本粗骨料uhpc及其生产设备。


背景技术：

2.uhpc具有超高的力学性能和超强的耐久性，近年来被许多工程项目采用，但由于其配合比中以粉体材料和石英砂为主，同时掺加大量钢纤维提高其力学性能。uhpc材料施工后收缩大易开裂，且成本高是目前uhpc材料大规模推广应用的主要瓶颈。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了解决现有技术中uhpc材料成本高昂的问题，而提出的一种低成本粗骨料uhpc及其生产设备。
4.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种低成本粗骨料uhpc，包括以下重量份原料：480~500份水泥，100~110份微珠，40~50份硅灰，680~750份机制砂，1000~1100份玄武岩碎石，100~120份水，15~20份高效减水剂，20~30份钢纤维以及10~15份玄武岩纤维。
5.在上述的低成本粗骨料uhpc中，包括以下重量份原料：500份水泥，110份微珠，45份硅灰，700份机制砂，1100份玄武岩碎石，110份水，15份高效减水剂，20份钢纤维以及10份玄武岩纤维。
6.一种低成本粗骨料uhpc，将上述原料中的玄武岩纤维等质量份替换为聚乙烯醇纤维或聚甲醛纤维。
7.一种低成本粗骨料uhpc的生产设备，包括柱型的箱体，所述箱体的上部设置有进料口，所述箱体的内侧上壁中部固定连接有一个上杆，所述上杆的下端固定连接有定辊，所述定辊为上大下小的回转型结构，所述箱体的底部外壁固定连接有电机，所述电机的输出端固定连接有转轴，所述转轴的上端固定连接有甩料槽，所述甩料槽的上端固定连接有动辊，所述动辊为上大下小的喇叭罩结构，所述甩料槽的上端与动辊的下壁密封固定连接，所述甩料槽的侧壁固定连通有多个甩料管。
8.在上述的低成本粗骨料uhpc的生产设备中，所述转轴上固定连接有两组搅拌叶，所述搅拌叶转动驱动箱体内物料向下运动，两个所述搅拌叶之间设置有网板，所述网板倾斜设置，所述网板的低端固定连接有回流管，所述回流管远离网板一侧贯穿至箱体外部后再次贯穿至箱体内部，所述回流管的上端位于动辊与定辊之间，所述回流管中部设置有泵体，所述回流管靠近网板一端使用软质材料制成。
9.在上述的低成本粗骨料uhpc的生产设备中，所述箱体的底部贯穿连接有多个循环管，所述循环管远离箱体底部的一端弯折后向上连接至箱体中部侧壁，所述甩料管为向下弯曲的弧形硬管，所述甩料管的管口指向循环管上端高度处。
10.在上述的低成本粗骨料uhpc的生产设备中，所述箱体的侧壁开设有两个边槽，所述网板的两端滑动连接在边槽内，每个所述边槽内均固定连接有缓冲杆，所述缓冲杆的上
端与网板固定连接。
11.在上述的低成本粗骨料uhpc的生产设备中，所述转轴与网板的下壁共同设置有防堵组件，所述防堵组件包括固定连接在网板下壁的固定块，所述固定块呈柱状且其下壁固定连接有多个硬质的下凸起，所述转轴上固定连接有多个辐板，所述辐板的侧壁开孔，且所述辐板沿转轴的径向开设有折管，所述折管远离转轴的一端向上弯折，所述折管向上弯折段密封滑动连接有套管，所述套管的内壁与折管共同固定连接有复位弹簧。
12.在上述的低成本粗骨料uhpc的生产设备中，所述辐板的上壁固定连接有挤压开关，所述辐板侧壁的孔内设置有控制阀，所述挤压开关受压开启控制阀，所述套管的上端固定连接有敲击球。
13.与现有的技术相比，本发明的优点在于：1、本发明采用机制砂100%取代石英砂，降低细集料成本；采用玄武岩纤维等体积取代50%的钢纤维，降低纤维成本；采用35%体积掺量的玄武岩粗骨料，进一步降低材料成本。配制的低成本粗骨料uhpc材料28天抗压强度不小于120mpa，抗折强度不小于13mpa，弹性模量不小于49gpa，用于预制桥面板湿接缝施工中无开裂。；2、本技术中设置有防堵组件，当网板上堵塞有一定量的块状物时，网板所受向下的力会增大，从而挤压缓冲杆并向下运动，直至下凸起与挤压开关产生挤压，其产生挤压是使得控制阀开启，由于辐板转动的，其转动会使得物料向其侧部的孔涌入，并沿折管运动直至推动套管向上运动，使得敲击球撞击网板，使网板上卡设的块状物脱落至网板的上壁，最终滑动至网板的低端被抽吸至两辊体之间，最终将多种物料被混合的更加均匀，实际生产的uhpc材料不会存在任何粘结成块的可能。
附图说明
14.图1为本发明提出的一种低成本粗骨料uhpc及其生产设备的结构示意图；图2为本发明提出的一种低成本粗骨料uhpc及其生产设备中防堵组件部分的放大示意图；图3为本发明提出的一种低成本粗骨料uhpc及其生产设备中a部分结构的放大示意图；图4为本发明提出的一种低成本粗骨料uhpc及其生产设备中辐板部分结构的剖切示意图。
15.图中：1箱体、2进料口、3上杆、4定辊、5料斗、6电机、7转轴、8甩料槽、9动辊、10甩料管、11搅拌叶、12循环管、13网板、14回流管、15泵体、16固定块、17辐板、18下凸起、19挤压开关、20控制阀、21折管、22套管、23敲击球、24复位弹簧、25泄压孔、26边槽、27缓冲杆。
具体实施方式
16.以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。
实施例
17.参照图1-4，一种低成本粗骨料uhpc，包括以下重量份原料：500份水泥，110份微珠，45份硅灰，700份机制砂，1100份玄武岩碎石，110份水，15
份高效减水剂，20份钢纤维以及10份玄武岩纤维。
18.此外上述原料中的玄武岩纤维等质量份替换为聚乙烯醇纤维或聚甲醛纤维也可制造出低成本粗骨料uhpc。
19.一种低成本粗骨料uhpc的生产设备，包括柱型的箱体1，箱体1的上部设置有进料口2，箱体1的内侧上壁中部固定连接有一个上杆3，上杆3的下端固定连接有定辊4，定辊4为上大下小的回转型结构，箱体1的底部外壁固定连接有电机6，电机6的输出端固定连接有转轴7，转轴7的上端固定连接有甩料槽8，甩料槽8的上端固定连接有动辊9，动辊9为上大下小的喇叭罩结构，甩料槽8的上端与动辊9的下壁密封固定连接，甩料槽8的侧壁固定连通有多个甩料管10；被研磨后的物料会掉落至甩料槽8内，同时由于甩料槽8随转轴7转动，故而物料会经甩料管10向外界甩出而被均匀的被撒到箱体1内部，从而使得物料在箱体1内部可以被混合的更加均匀。
20.转轴7上固定连接有两组搅拌叶11，搅拌叶11转动驱动箱体1内物料向下运动，两个搅拌叶11之间设置有网板13，网板13倾斜设置，网板13的低端固定连接有回流管14，回流管14远离网板13一侧贯穿至箱体1外部后再次贯穿至箱体1内部，回流管14的上端位于动辊9与定辊4之间，回流管14中部设置有泵体15，回流管14靠近网板13一端使用软质材料制成，位于箱体1内部的物料在两组搅拌叶11的作用下搅拌，同时搅拌叶11有向下驱动物料的趋势，从而使得底部的物料经循环管12回到上侧搅拌叶11的上方，同时甩料管10的位置也可使其甩出的物料混合在循环的物料中，使得物料被混合的更加均匀。箱体1的底部贯穿连接有多个循环管12，循环管12远离箱体1底部的一端弯折后向上连接至箱体1中部侧壁，甩料管10为向下弯曲的弧形硬管，甩料管10的管口指向循环管12上端高度处。
21.箱体1的侧壁开设有两个边槽26，网板13的两端滑动连接在边槽26内，每个边槽26内均固定连接有缓冲杆27，缓冲杆27的上端与网板13固定连接。缓冲杆27具备弹性，可保证网板13可进行少量的上下移动。
22.转轴7与网板13的下壁共同设置有防堵组件，防堵组件包括固定连接在网板13下壁的固定块16，固定块16呈柱状且其下壁固定连接有多个硬质的下凸起18，转轴7上固定连接有多个辐板17，辐板17的侧壁开孔，且辐板17沿转轴7的径向开设有折管21，折管21远离转轴7的一端向上弯折，折管21向上弯折段密封滑动连接有套管22，套管22的内壁与折管21共同固定连接有复位弹簧24。当网板13上堵塞有一定量的块状物时，网板13所受向下的力会增大，从而挤压缓冲杆27并向下运动，直至下凸起18与挤压开关19产生挤压，其产生挤压是使得控制阀20开启，由于辐板17转动的，其转动会使得物料向其侧部的孔涌入，并沿折管21运动直至推动套管22向上运动，使得敲击球23撞击网板13，使网板13上卡设的块状物脱落至网板13的上壁，最终滑动至网板13的低端被抽吸至两辊体之间。
23.辐板17的上壁固定连接有挤压开关19，辐板17侧壁的孔内设置有控制阀20，挤压开关19受压开启控制阀20，套管22的上端固定连接有敲击球23。由于辐板17是转动的，故而挤压开关19只有一瞬间与下凸起挤压，即控制阀20只有瞬间的开启，但瞬间涌入的物料也可使得敲击球23撞击网板13，挤压开关19不受挤压时控制阀20闭合，套管22、折管21内的物料在复位弹簧24的作用下向下运动并经泄压孔25漏出，由于泄压孔25较小，物料涌入折管21内部时，从泄压孔25处漏出的物料不足以影响敲击球23的上移。
24.本发明中，将水泥、微珠、硅灰、机制砂、玄武岩碎石、水、高效减水剂、钢纤维、玄武
岩纤维混合后倒入料斗5，启动电机6即可使得转轴7转动，物料会掉入到定辊4与动辊9之间，本技术中的定辊4与动辊9之间的缝隙自上而下逐渐变小，从而使得物料在两个辊体之间进行研磨，粘结到一起的物料被研磨开，保证物料可以被充分混合。
25.被研磨后的物料会掉落至甩料槽8内，同时由于甩料槽8随转轴7转动，故而物料会经甩料管10向外界甩出而被均匀的被撒到箱体1内部，从而使得物料在箱体1内部可以被混合的更加均匀。
26.位于箱体1内部的物料在两组搅拌叶11的作用下搅拌，同时搅拌叶11有向下驱动物料的趋势，从而使得底部的物料经循环管12回到上侧搅拌叶11的上方，同时甩料管10的位置也可使其甩出的物料混合在循环的物料中，使得物料被混合的更加均匀。
27.本技术中若箱体1内搅拌叶11在搅拌时，有少量的物料粘结成块则无法穿过网板13，从而沿网板13运动至其低端，回流管14则可将聚集在网板13低端的物料被抽吸到两个辊体之间进行二次研磨，避免最终的所得产物存在结块的问题。
28.本技术中设置有防堵组件，当网板13上堵塞有一定量的块状物时，网板13所受向下的力会增大，从而挤压缓冲杆27并向下运动，直至下凸起18与挤压开关19产生挤压，其产生挤压是使得控制阀20开启，由于辐板17转动的，其转动会使得物料向其侧部的孔涌入，并沿折管21运动直至推动套管22向上运动，使得敲击球23撞击网板13，使网板13上卡设的块状物脱落至网板13的上壁，最终滑动至网板13的低端被抽吸至两辊体之间。
29.由于辐板17是转动的，故而挤压开关19只有一瞬间与下凸起挤压，即控制阀20只有瞬间的开启，但瞬间涌入的物料也可使得敲击球23撞击网板13，挤压开关19不受挤压时控制阀20闭合，套管22、折管21内的物料在复位弹簧24的作用下向下运动并经泄压孔25漏出，由于泄压孔25较小，物料涌入折管21内部时，从泄压孔25处漏出的物料不足以影响敲击球23的上移。
30.综上可得：本发明采用机制砂100%取代石英砂，降低细集料成本；采用玄武岩纤维等体积取代50%的钢纤维，降低纤维成本；采用35%体积掺量的玄武岩粗骨料，进一步降低材料成本。配制的低成本粗骨料uhpc材料28天抗压强度不小于120mpa，抗折强度不小于13mpa，弹性模量不小于49gpa，用于预制桥面板湿接缝施工中无开裂。
31.此外本技术所提出的生产设备，可将多种物料被混合的更加均匀，实际生产的uhpc材料不会存在任何粘结成块的可能。
32.尽管本文较多地使用了1箱体、2进料口、3上杆、4定辊、5料斗、6电机、7转轴、8甩料槽、9动辊、10甩料管、11搅拌叶、12循环管、13网板、14回流管、15泵体、16固定块、17辐板、18下凸起、19挤压开关、20控制阀、21折管、22套管、23敲击球、24复位弹簧、25泄压孔、26边槽、27缓冲杆等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。