本发明涉及混凝土制造，具体而言，涉及基于精细化级配控制的超高性能混凝土预混料生产设备及质量控制方法。
背景技术：
1、桥面板是桥梁结构中的重要组成部分，它直接承受车辆、行人等荷载，并将这些荷载传递给桥梁的主体结构，要求既能够承载较大的荷载，又具有较好的耐久性和抗腐蚀性，桥面板一般使用钢筋混凝土制造，但是在一些跨度大荷载大的桥梁建设中普通混凝土不足以满足其要求，因此需要具有更高的强度、耐久性和抗腐蚀性的超高性能混凝土uhpc来制造，在现有的超高性能混凝土uhpc生产中骨料来料含泥量较高，会增加混凝土的需水量，降低混凝土的工作性和强度，同时也会增大混凝土的收缩性，容易导致开裂；同时含水量也较高，导致预混料中自由水和胶凝材料发生水化反应，影响预混料质量；并且物料筛分级配合格率低，导致骨料颗粒的分布不均匀，缺少中间粒径的颗粒，骨料之间的空隙率较高；还存在计量配料系统精度低导致无法达到设计配比，进而影响混凝土的强度、耐久性和稳定性的问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供基于精细化级配控制的超高性能混凝土预混料生产设备，以解决上述背景技术中提出的现有技术生产中骨料来料含泥量和含水量较高；物料筛分级配合格率低，计量配料系统精度的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、基于精细化级配控制的超高性能混凝土预混料生产设备，包括控制单元、送料系统、计量系统、配料系统；
4、所述控制单元用于混凝土预混料生产的自动化控制；
5、所述送料系统包括送料皮带和料包，所述送料系统用于运输物料；
6、所述计量系统包括粉料计量机构和骨料计量机构，分别用于对粉料和骨料进行计量；
7、所述配料系统包括粉料配料机构和骨料配料机构，分别用于粉料与骨料的配料；所述粉料配料机构包括多个料仓，所述料仓下方设有粉料皮带，所述粉料皮带将多种粉料运输至所述粉料计量机构，所述粉料计量机构下方设有粉料混料筒，所述粉料混料筒下设有所述料包；所述骨料配料机构包括清洗机、烘干机和筛分机，所述骨料分别经过清洗机、烘干机和筛分机的清洗、烘干和筛分后投入骨料计量机构，所述骨料计量机构下方设有骨料混料筒，所述骨料混料筒下方设有骨料皮带，所述骨料皮带延伸至所述料包的位置，用于将骨料运输至所述料包。
8、进一步地，送料系统的所述皮带包括所述料仓与所述粉料计量机构之间设置的粉料皮带；所述骨料混料筒与所述料包之间设置的骨料皮带；所述筛分机下方设置的三条筛分皮带；用于所述烘干机上料的洗烘皮带；所述料包分别与粉料配料机构和骨料配料机构连接，用于接收从所述配料系统配好的预混料运输至混凝土搅拌装置。
9、进一步地，所述料仓分别储存不同粉料，所述粉料包括水泥、硅灰、微珠；每一所述料仓下设有下料斗，所述下料斗用于控制物料的下料速度。
10、进一步地，所述清洗机为轮斗式洗砂机，所述轮斗式洗砂机包括清洗槽和叶轮，所述叶轮带动所述骨料的原料在所述清洗槽内搅拌、翻转和淘洗，满足设计要求。
11、进一步地，所述筛分机为概率筛，所述概率筛设有多层筛面，能够根据骨料的概率分布进行筛分。
12、进一步地，所述粉料、骨料计量机构包括计量斗，所述计量斗内置精确计量称，所述精确计量称可进行自动计量和自动控制称重。
13、进一步地，所述配料系统还包括添加剂投放器，所述添加剂投放器设在所述骨料配料机构与粉料配料机构之间，其投放口用于将添加剂对应投放至骨料皮带上，和所述骨料一起运输至所述料包。
14、作为本发明的优选技术方案，基于精细化级配控制的超高性能混凝土预混料生产设备的质量控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
15、s100、骨料的原料清洗和烘干：所述骨料的原料由轮斗式洗砂机清洗后再由烘干机进行烘干，其中清洗和烘干过程中控制所述骨料含泥量＜0.5％，骨料含水量＜0.5％；
16、s200、骨料筛分
17、第一步，初次筛分，启动所述概率筛使筛分设备开始振动，所述骨料通过给料装置均匀送入筛框，根据设计物料配合比，不同粒径的所述骨料被分离到各自的筛网层，记录筛分结果；
18、第二步，二次筛分：根据上步筛分结果，调整复配比例，再次启动所述概率筛进行二次筛分，通过所述概率筛二次复配筛分控制所述骨料的级配合格率，其中二次筛分的级配合格率为100％。
19、s300、骨料和粉料的计量：根据预设的比例分配将所述骨料、所述粉料、所述添加剂通过所述送料系统送入各个所述计量斗中，所述计量斗中的所述精确计量称通过多种传感器实时监控所述骨料、所述粉料、所述添加剂的重量，所述骨料计量精度1％，粉料计量精度0.5％，添加剂计量精度＜5g，计量完成后所述控制单元会发出信号，直至达到预设的配比要求停止供料，然后进入相应的所述混料筒；
20、s400、混凝土预混料物料混合：所述添加剂和从所述骨料混料筒混料完成的所述骨料经所述骨料皮带运输至所述料包，从所述粉料混料筒配料完成的所述粉料经所述粉料皮带运输至所述料包，上述所述骨料、所述粉料、所述添加剂按设计的物料混合比投放进入所述料包。
21、综上所述，本发明的有益效果是：
22、本发明基于精细化级配控制的超高性能混凝土预混料生产设备，采用控制单元控制送料系统、计量系统、配料系统之间相互协同合作，使上述系统能够自动完成各种控制操作，如自动洗烘、筛分、计量、投放和混合等，这种高度自动化的生产方式避免了人工操作可能带来的误差和不稳定性。
23、同时采用各种合适的设备对预混料进行生产，在骨料的原料清洗和烘干中采用轮斗式洗砂机和三回程烘干机，轮斗式洗砂机通过电动机、减速机的传动，驱动清洗槽中的叶轮不停地在清洗槽中作圆周性转动，将清洗槽中的骨料的原料在水中搅拌、翻转、淘洗，并使受水骨料的原料在叶轮中脱水后排出；三回程烘干机由内筒、中筒及外筒组成，形成一个自保温循环结构体，抗过载能力强，处理量大，燃料消耗少，干燥成本低，清洗过的骨料首先进入内筒，随后依次通过中筒和外筒，在滚筒内翻滚，充分接触热空气，水分逐渐蒸发并被排出，实现顺流和逆流烘干。
24、在筛分系统中采用多点驱动式概率筛，所述多点驱动式概率筛使用概率筛分理论来指导骨料的初次筛分，然后根据初次筛分的结果进行二次筛分，达到更精确的级配控制。
25、并且对生产过程质量的控制提出了具体要求，在步骤s100中保证骨料含泥量＜0.5％，有助于减少混凝土拌合物中的需水量，从而提高混凝土的工作性和强度；还可以减少混凝土中的不封闭气孔，提高其抗渗性和抗冻融能力；保证含水量＜0.5％，减少了骨料中的自由水，延长了预混料的保质期，混凝土中各种材料的计量配料更加精确。
26、在步骤s400中通过复配筛分，有效地提高筛分效率，减少骨料的不均匀性，控制成品的级配合格率，优化混凝土的骨料级配，减少空隙率，从而提高混凝土的抗压强度和耐久性。
27、在步骤s300中所述骨料计量精度1％，粉料计量精度0.5％，添加剂计量精度5g以内，高精度计量可以确保混凝土的均匀性和一致性，减少因计量误差导致的混凝土性能波动。
28、在步骤s400中采用合适的混合比，可以改善混凝土的坍落度和扩展度，使混凝土更易于施工和浇筑，同时减少离析现象；并且提升混凝土的抗渗性和耐久性；还可以减少混凝土内部的孔隙率，提高其抗渗性能，延长结构的使用寿命；最后还能提高混凝土的抗裂性减少裂缝的产生和扩展，提高结构的整体稳定性。
1.基于精细化级配控制的超高性能混凝土预混料生产设备，其特征在于：包括控制单元、送料系统、计量系统、配料系统；
2.根据权利要求1所述的基于精细化级配控制的超高性能混凝土预混料生产设备，其特征在于：送料系统的所述皮带包括所述料仓与所述粉料计量机构之间设置的粉料皮带；所述骨料混料筒与所述料包之间设置的骨料皮带；所述筛分机下方设置的三条筛分皮带；用于所述烘干机上料的洗烘皮带；所述料包分别与粉料配料机构和骨料配料机构连接，用于接收从所述配料系统配好的预混料运输至混凝土搅拌装置。
3.根据权利要求2所述的基于精细化级配控制的超高性能混凝土预混料生产设备，其特征在于：所述料仓分别储存不同粉料，所述粉料包括水泥、硅灰、微珠；每一所述料仓下设有下料斗，所述下料斗用于控制物料的下料速度。
4.根据权利要求1所述的基于精细化级配控制的超高性能混凝土预混料生产设备，其特征在于：所述清洗机为轮斗式洗砂机，所述轮斗式洗砂机包括清洗槽和叶轮，所述叶轮带动所述骨料的原料在所述清洗槽内搅拌、翻转和淘洗，满足设计要求。
5.根据权利要求1所述的基于精细化级配控制的超高性能混凝土预混料生产设备，其特征在于：所述筛分机为概率筛，所述概率筛设有多层筛面，能够根据骨料的概率分布进行筛分。
6.根据权利要求1所述的基于精细化级配控制的超高性能混凝土预混料生产设备，其特征在于：所述粉料、骨料计量机构包括计量斗，所述计量斗内置精确计量称，所述精确计量称可进行自动计量和自动控制称重。
7.根据权利要求2所述的基于精细化级配控制的超高性能混凝土预混料生产设备，其特征在于：所述配料系统还包括添加剂投放器，所述添加剂投放器设在所述骨料配料机构与粉料配料机构之间，其投放口用于将添加剂对应投放至骨料皮带上，和所述骨料一起运输至所述料包。
8.根据权利要求1-7任一项所述的基于精细化级配控制的超高性能混凝土预混料生产设备的质量控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
