一种用于UHPC养生的高压雾化控制设备的制作方法

专利2026-02-03  4


本技术涉及混凝土材料处理领域,具体涉及一种用于uhpc养生的雾化控制设备。


背景技术:

0、技术背景

1、为实现我国桥梁建设高质量发展,打造长寿命百年工程的远景目标。在施工建设中广泛应用耐久性、强度和工作性能更高的超高性能混凝土(uitra high performanceconcrete,uhpc)材料。由于uhpc材料具有不包含粗骨料、必须使用纤维(钢纤维或复合纤维)、水泥用量大而水胶比低等显著区别于其他混凝土材料的特征,故而对搅拌环节的工艺和设备要求严格。

2、其中,在搅拌过程实现搅拌用水量和uhpc水胶比的精准控制,是使uhpc产品获得良好施工性能和实现优异力学性能的重要保证。已有关于水胶比对超高性能混凝土施工与力学影响的相关研究表明,当以150mpa级的uhpc原材料和配合比作为不变量,以水胶比(取值范围:0.15-0.2)作为单因素变量时,uhpc的抗折、抗压强度平均值最大差值为27mpa和17mpa,最大变异系数为0.080和0.064;当搅拌时间为4-7min,uhpc材料扩展度变化范围最大可达到380mm。因此,对于uhpc搅拌中搅拌用水的精准控制,从而使uhpc的水胶比参数值属于最佳性能区间,对于保证uhpc结构强度和工作性能至关重要。而在现有uhpc搅拌用工艺及设备机具中,关于用水量控制的装备较为单一,采用常规“喷头加液压泵”的方式进行用水控制,其搅拌过程面临的问题是:搅拌水难以均匀喷洒, uhpc的搅拌不均匀性问题突出,容易造成后期养生中uhpc结构的收缩开裂。其原因是:uhpc的搅拌过程为连续搅拌过程,而液压装置多采用常规单次加压方式,在搅拌后期当搅拌用水用量超过70-80%时,水体在液压作用下出现自流、间断喷射、管内残留等现象,因此导致搅拌水难以均匀喷洒和投放量不足。

3、因此,本实用新型提出一种用于uhpc养生的高压雾化控制设备,实现uhpc的高质量搅拌过程,减少后期收缩、开裂等病害。


技术实现思路

1、针对上述问题,本实用新型的目的是提供一种用于uhpc养生的高压雾化控制设备,在使用气压装置和传感装置的基础上,设计整套uhpc搅拌用水的高压雾化控制设备,以实现uhpc的高质量配比及精确混合。

2、本实用新型公开了一种用于uhpc养生的高压雾化控制设备,包括外加剂桶、储水桶、储液箱、上级管道、增压泵、下级管道、法兰蝶阀、气压泵、雾化装置,压力监测传感器,流量监测传感器。

3、其中,所述储液箱由外加剂计量装置、水计量装置、混合仓组成,所述外加剂桶和储水桶分别与外加剂计量装置、水计量装置连接,所述外加剂计量装置和水计量装置与所述混合仓连接,所述混合仓的出液端通过上级管道与增压泵连接,所述增压泵通过下级管道与气压泵连接,所述法兰蝶阀设置于增压泵和气压泵之间的下级管道上,所述气压泵通过下级管道连接至雾化装置,所述雾化装置由螺旋喷头和环形投放管组成,所述环形投放管贴合搅拌机内壁设置,所述环形投放管与所述下级管道连接,所述螺旋喷头均匀分布在环形投放管上,养生液体经下级管道进入环形投放管,从螺旋喷头喷出,所述压力监测传感器与所述下级管道连接,所述流量监测传感器设置于环形投放管内侧。

4、优选的,所述外加剂计量装置和水计量装置中设置有控制装置,用于控制外加剂与水加入混合仓的比例,通过外加剂计量装置、水计量装置将计算好的各成分按比例定量导入混合仓中。

5、优选的,高压雾化控制设备还包括重复混合管道,所述重复混合管道设置于所述储液箱与上级管道之间,用于再次混合液体。

6、优选的,所述重复混合管道与储液箱连接处设置有控制流量的阀门,用于调整溶液用量。

7、优选的,所述外加剂桶不少于1台,所述外加剂计量装置数量与外加剂桶数量一致,可以适用于需要多种液体混合的场景。

8、优选的,所述增压泵下方设置有排水管道,使用时,在给水前先由增压泵将上级管道内的水迅速增压排空,减少上级管道管内残余液体干扰。

9、有益效果

10、通过本实用新型所述的装置,一方面可以实现搅拌用水的精准控制和均匀洒布:本实用新型设置双重加压系统,同时设置有压力传感器,对掺入各种外加剂的混合溶液实现精准测量,后通过持续雾化装置避免压力不足液体喷射断续、管道液体残余的情况。在给水期间,环形水管能始终保持高压,环形管道与螺旋喷头配套使用可以实现覆盖面积大、投放迅速且无残余的给水任务。

11、另一方面,实现了uhpc材料水胶比的精准控制,有效降低结构后期收缩、开裂等病害。对搅拌用的溶液实现mg级别的添加控制,uhpc混凝土搅拌均匀,材料均质性高。有效避免后期收缩裂缝和强度变异系数大的问题。



技术特征:

1.一种用于uhpc养生的高压雾化控制设备,包括外加剂桶、储水桶、储液箱、上级管道、增压泵、下级管道、法兰蝶阀、气压泵、雾化装置,压力监测传感器,流量监测传感器,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的高压雾化控制设备,其特征在于,所述外加剂计量装置和水计量装置中设置有控制装置,用于控制外加剂与水加入混合仓的比例。

3.根据权利要求1所述的高压雾化控制设备,其特征在于,还包括重复混合管道,所述重复混合管道设置于所述储液箱与上级管道之间,用于再次混合液体。

4.根据权利要求3所述的高压雾化控制设备,其特征在于,所述重复混合管道与储液箱连接处设置有控制流量的阀门。

5.根据权利要求1所述的高压雾化控制设备,其特征在于,所述外加剂桶不少于1台,所述外加剂计量装置数量与外加剂桶数量一致。

6.根据权利要求1所述的高压雾化控制设备,其特征在于,所述增压泵下方设置有排水管道。


技术总结
本技术公开了一种用于UHPC养生的高压雾化控制设备,包括用于混合并储存待喷洒液体的储液箱、通过上级管道与储液箱连接的增压泵、通过下级管道与增压泵另一端连接的法兰蝶阀及气压泵、以及与气压泵连接的环形投放管及压力监测传感器及流量监测传感器。精确喷洒前,启动增压泵排空管道内液体,闭合法兰蝶阀,启动气压泵排空另一端管道及环形投放水管内液体,完成清空操作后投入目标量的待喷洒液体,使用中随时通过压力监测传感器及流量监测传感器监测环形投放水管内状态,以实现UHPC的水胶比精准控制和搅拌均匀性,达到UHPC的高质量配比及精确混合。

技术研发人员:易浩,于海鹏,梁国烯,许树湘,贾伟,程海明,陈维扬,冯文国,姜峰,曾高灼,吴汉基
受保护的技术使用者:保利长大工程有限公司
技术研发日:20240321
技术公布日:2024/11/11
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