专利名称:物料的混合和喷射方法
本发明是有关物料的混合和喷射方法，特别涉及利用物料流的流动能量进行物料混合和喷射的方法，它适用于采用流体输送各种物料或混合物料，并需要进行进一步混合的场合，尤其适用于建筑材料的混合和喷射施工。
在建筑业上应用各种纤维增强水泥的复合材料，以及在建筑行业采用喷射施工已有多年的历史。但传统采用的喷射混合施工，大多是将不同性状或性状近似的参予混合的材料经予先搅拌混合成干料或浆料，以及把参予混合的各种增强纤维经纤维分散，并分别通过流体输送至各自的喷咀，然后分别通过各自的喷咀一面进行喷射一面使其在喷射过程进行相互混合的方式进行现场施工，这种喷射施工的缺点在于混合不充份或混合不够，从而造成其制成品质量不高，或不能满足使用需要，或给现场施工带来困难等。特别是近年来发展了各种新型轻质建筑材料，例如需要在浆料或泡沫浆料中除了添加各种增强纤维外，有时还要添加诸如膨润性填料，或快凝剂等，以及在树脂类胶结料中添加固化剂等，这不仅要求必需充份混合，而且对混合的时间也需要进行较严格的控制，而使纤维能得到充份均匀的混合更为重要。尤其是近年来发展了钢纤维增强混凝土，为了使这种具有发展前途的建筑材料能尽快在建筑实际中得到应用，传统采用的喷射施工方法已不能满足需要。综上所述，在建筑业上传统采用的喷射施工方法已不能满足需要。综上所述，在建筑业上传统采用的喷射施工方法已不能满足建筑材料发展上的需要，本发明就是针对上述存在的问题而提出一种物料的混合喷射方法，是使参予混合的各种物料用流体输送至混合喷射区域，通过使所述各物料在此区域内充份混合，然后进行喷射施工的方法，通过采用这种方法能提高建筑材料的喷射施工制成品的质量，能满足包括钢纤维增强混凝土在内的新发展材料的混合喷射施工的需要。本人曾在中国实用新型专利(其申请号为86201549)，题为“制造轻质建筑材料的混合喷涂设备”的专利申请中，其中提出的成套设备中的混喷装置就是基于本发明的原理而给出的示意结构，因此本发明将对基于这一原理的方法作全面详细的揭示。
本发明方法将包括以下步骤，1)首先用流体动力分别将参予混合的各物料变成物料流输送至混合喷射区域的前面，即相当于所述传统方法的喷咀前面，2)然后让所述的各物料流分别从不同的方向射入所述的混合喷射区域，是为了使射入的各物料流在所述的区域内各各相互碰撞，根据参予混合的物料的不同性状，发生碰撞的情况是比较复杂的，因此通过实验可分别调节所述各物料流的射入方向及其各相互间的夹角，使进入所述区域的各物料流经过首次及其后的多次交叉碰撞后大体上形成向喷出方向运动的混合的紊流物料流，在进入所述混合区域的诸物料流中加上一股气体或液体的输送流体，将更能促进物料的混合和形成所述的混合的紊流物料流，3)使产生的混合紊流物料流的流束经过收缩，或依次经过多次收缩，能进一步加剧所述物料流的混合和增强其流动动力，4)在经过以上步骤以后，使产生的混合物料流进行喷射施工。
采用本发明的物料的混合和喷射方法，主要特征在于提供物料的混合区域，使物料经过充份混合后再进行喷射施工，所述的混合区域可以按参予混合的各物料的不同性状和混合特性或要求来安排，从而形成分别适用于不同混合喷射场合的结构或设备，甚至是可调节的设备，它能适应于对混合时间有严格要求的场合，和有各种纤维参予混合的场合，尤其能适应钢纤维增强混凝土喷射施工的场合，不仅能提高所述喷射施工制成品的质量而且能简化操作，节省设备。
下面结合所附结构示意图，并通过实施例对本发明作进一步阐述。
图1为示意表示实施本发明的一般结构原理图。
图2为示意表示实施本发明的另一种实施结构方案图。
图3为示意表示实现图2所示结构方案的装置的系统结构。
图1为实现本发明方法的一般结构原理图。5是所述的混合和喷射区域，2、3、4表示用流体将参予混合的各种物料分别输送来的各物料流，将从各自不同的方向射入区域5内，例如其中有的可以是配制好的混合的干料或浆料，也可以是经过初步分散过的各种纤维，也可以是参予混合的单料，但通常使其中有一股物料流，例如4为输送气流或液流，并使分别同时也表示各物料流射入混合区域5内的平均方向的2，3，4能大体在区域5内会交于一点，并根据实验和经验得知，使2，3，4各各相互间的夹角α或2α应在30°～130°范围内，这样同时射入区域5内的各物料流，经过相互间复杂的多次弹性或非弹性碰撞，或者是夹带着纤维，大体形成沿图中箭头方向向前的混合物料紊流，6示意表示使产生的混合物紊流的流束进一步收缩的区域，所述的收缩区6也可以是由多段依次类似收缩区段组成(图中未表示)，用来使所述形成的混合物紊流加剧骚动，从而使物料混合进行更充份，同时也将加强最后进行喷射的能力;所述的输送气流或液流也是用来加剧物料混合，促使形成所述的混合物紊流;使所述的角度α或2α大致在30°～130°范围内的理由主要是尽可能避免射入混合区域5内后的物料流粒子和容器壁碰撞而削弱或减少混合物料紊流沿图示箭头方向前进的能力，这完全是通过实验得到的经验数据，同样的理由也应使所述各物料流的会交点距离所述各物料流的入射口一定的距离;经过所述的混合区5和收缩区6以后的混合物料紊流即可以通过一般的喷咀进行喷射施工。
图2为示意表示为实施本发明方法的另一结构方案，主要是用来为适应钢纤维增强混凝土的喷射施工，它和图1中所示方案不同之处主要在于图2，3，4所分别代表的物质内容的不同，图2中的4表示为经混合配制的混凝土干料经气力输送至所述的混合区5，2.3分别表示所述钢纤维混凝土中所需的钢纤维，和输送气流，同时参看图3，10为通常的混凝土干料搅拌混合装置，经配制的混凝土干料用气力输送至本发明方法的混合区域5的前面，9示意表示钢纤维分散设备，也可以用气力把经分散的钢纤维送至所述的混合区域5的前面，4为混凝土喷头。如采用通常的一边进行混凝土的喷射，一边进行钢纤维的喷射，使在喷射中进行混合的喷射混合方法，所形成的钢纤维增强混凝土制成品将不可避免地要形成钢纤维在混凝土结构中的二维排列，因而造成混凝土结构的分层现象，这是建筑结构应用上不允许存在的现象，而若采用本发明的方法，由于是在所述的混合区5内使混凝土和钢纤维进行较充份的混合后再进行喷射，因此能达到钢纤维在混凝土结构中的三维排列，而不会造成所述的分层现象。
此外，无论是为实施本发明方法的一般结构或第二结构方案，都可根据参予混合的各物料的不同性状和混合上的不同特点或使用要求进行具体结构设计，本发明方法尤其能适用于上述轻质建筑材料和钢纤维增强混凝土，以及各种纤维增强水泥复合材料的制造或喷射施工，但不仅如此，对凡是采用气力或液力输送的各物料并需要进行混合制备的场合，若采用本发明的方法都能得到使混合充份和易于控制，且能简化操作和节省设备的效果。
在上述各图中相同的号码表示相同或同类的部份或部件。
权利要求
1.一种物料的混合和喷射方法，尤其涉及利用物料流的流动能量进行物料的混合和喷射的方法，其特征是它包括以下步骤，1，首先靠流体动力分别将参予混合和喷射的各物料输送至混合和喷射区域的前面，2，然后使所述输送至混合和喷射区域前的各物料流分别从不同的方向射入所述混合和喷射区域，产生相互碰撞而造成混合物料流的紊流，3，使产生的混合物料流紊流的流束收缩而进一步加剧物料的混合，4，使最后产生的混合的物料流进行喷射。
2.根据权利要求
1所述的方法，其特征是使所述分别从不同方向射向混合和喷射区域的各物料流各自平均的射入方向大致在所述的混合和喷射区域内相交于一点。
3.根据权利要求
1或2所述的方法，其特征是使所述分别从不同方向射向混合和喷射区域的各物料流的各自平均的射入方向各相互间形成的夹角分别在30°～130°范围内。
4.根据权利要求
1或2所述的方法，其特征是所述的使紊流流束的收缩是使所述的紊流流束依次经过多次的收缩。
5.根据权利要求
1或2所述的方法，其特征是所述的分别从不同方向射入混合和喷射区域的诸物料流中，有一股输送气流或液流，其平均射入方向处于相对其它物料流各平均射入方向的对称中心线的位置上。
6.根据权利要求
5所述的方法，其特征是所述的输送气流或液流用混合配制好的混凝土物料流取代。
专利摘要
本发明涉及物料的混合和喷射方法，尤其涉及利用物料流动能力进行物料混合喷射方法。在建筑业上传统使用的物料混合喷射方法大体是在一面进行喷射一面又进行物料的混合，因而混合不充分和不能满足材料发展的需要。本发明方法将各物料流输送至混合区，并使之分别从不同方向同时射入该混合区，且进一步使产生的紊流收缩而后进行喷射，可使物流混合充分，制品质量得到确保和满足各种特殊材料制备的需要。
文档编号B28C7/00GK87100274SQ87100274
公开日1987年8月12日 申请日期1987年1月13日
发明者谢孝存 申请人:上海建筑材料工业学院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan