СМЕСИТЕЛЬ-ПОРОГЕНЕРАТОР Российский патент 1998 года по МПК B01F7/04 B28C5/14 

Изобретение относится к строительству и промышленности строительных материалов направлено на создание смесительного оборудования для приготовления бетонной смеси с обеспечением воздухововлечения при ее перемешивании в присутствии поверхностно-активных добавок и предназначено для использования в строительстве при возведении монолитных конструкций из поризованного бетона, а также в строительной индустрии при получении строительных материалов и изделий поризованной структуры.

Известны турбулентные смесители для приготовления строительных растворов и бетонных смесей, которые могут быть использованы как порогенераторы для обеспечения воздухововлечения в бетонную смесь [1, 2]. Эти смесители представляют собой конический вертикальный корпус, в котором установлен связанный с приводом ротор с лопастями. В корпусе выполнены загрузочное окно и выгрузочное устройство. Воздухововлечение в бетонную смесь достигается ограниченное и невысокое, при этом конструкция смесителя обладает большими габаритами и массой, имеет цикличный характер работы, что не позволяет использовать его для монолитного бетонирования поризованной бетонной смесью, а механизированное транспортирование поризованной бетонной смеси технически невозможно.

Известен наиболее близкий по совокупности существенных признаков смеситель непрерывного типа [3], который представляет собой установленный на раме корпус с загрузочным окном в верхней части на одном конце его и дозировочным устройством, а на другом конце корпуса расположен выгрузочный патрубок. В корпусе в подшипниках установлен продольный вал, связанный посредством клиноременной передачи с приводом.

Эта конструкция смесителя позволяет получать при непрерывном перемешивании поризованный бетон, однако воздухововлечение в бетонную смесь достигается также ограниченное и невысокое, т.к. при малой скорости вращения рабочего вала смесительно-толкающие лопасти придают смеси в основном ламинарный характер течения, что не позволяет создавать в растворе зон резкого изменения внутреннего давления, необходимого по физической природе механизма поризации смеси воздухововлечением. Конструкция обладает большими габаритами и массой, что делает невозможным ее использование в качестве мобильного оборудования на строительной площадке при монолитном возведении конструкций из поризованного бетона.

Задачей изобретения является повышение эффективности воздухововлечения и высокой степени поризации смеси в присутствии поверхностно-активных веществ, а также создание компактной малогабаритной легко перемещаемой конструкции смесителя-порогенератора для обеспечения возможности использования его в монолитном бетонировании непрерывно приготавливаемой и подаваемой бетонной смеси в возводимую монолитным способом конструкцию.

Задача достигается тем, что в смесителе-порогенераторе, содержащем корпус с загрузочным окном и дозирующим устройством на одном конце и выгрузочным патрубком на противоположном, установленный в корпусе продольный приводной вал, оснащенный тремя рядами смесительно-толкающих лопастей, отличительным признаком которого является снабжение его поперечными решетчатыми диафрагмами, установленными в корпусе между смесительно-толкающими лопастями, а также снабжение лопастей дополнительными парами стержневых венчиков, позволяющих обеспечить сложное турбулентное течение бетонной смеси в смесителе. Смесительно-толкающие лопасти, установленные на валу под углом 15^o к его оси, отбрасывают бетонную смесь на решетчатые диафрагмы, фактически разделяющие внутренний объем смесителя на смесительные полости-камеры. Часть бетонной смеси проходит через отверстия диафрагмы, а часть возвращается на домешивание. Лопасти и стержневые венчики разрывают поток бетонной смеси, обеспечивая усиленный эффект воздухововлечения. Проходя через смесительные камеры-полости поток бетонной смеси многократно разрывается смесительно-толкающими лопастями, стержнями венчиков и решетками диафрагм, тем самым эффективно воздухонасыщается и поризуется. Такое конструктивное решение, обеспечивающее сложное турбулентное течение смеси, позволяет получать эффективное воздухонасыщение при малом объеме аппарата, что и дает возможность уменьшить габариты и массу аппарата. Тем самым обеспечиваются возможности установки смесителя-парогенератора на формовочной оснастке и непрерывной выдаче перемешанной и поризованной бетонной смеси непосредственно в монолит возводимой конструкции.

На чертеже представлена конструкция смесителя-порогенератора, разрез.

Смеситель-порогенератор состоит из корпуса 1, в котором на подшипниках 2 установлен рабочий вал 3, связанный через клиноременную передачу 4 с приводом 5. На одном конце корпуса 1 выполнено загрузочное окно 6 для загрузки предварительно подготовленной непоризованной бетонной смеси. На этом же конце корпуса 1 установлена емкость 7 для поверхностно-активной добавки, которая через запорно-дозирующее устройство 8 сообщена с внутренним объемом корпуса 1. На противоположном конце корпуса 1 расположен выгрузочный патрубок 9 для выдачи готовой поризованной бетонной смеси. Во внутреннем объеме корпуса 1 на продольном рабочем валу 3 установлены три ряда смесительно-толкающих лопастей 10, между которыми закреплены дополнительные пары стержневых венчиков 11. Между смесительно-толкающими лопастями 10 жестко установлены поперечные решетчатые диафрагмы 12, разделяющие объем корпуса 1 на смесительные полости-камеры.

Работает смеситель-порогенератор следующим образом.

Предварительно подготовленная непоризованная бетонная смесь, подаваемая непрерывно растворонасосом, поступает в корпус 1 порогенератора через загрузочное окно 6, туда же через запорное-дозирующее устройство 8 непрерывно из емкости 7 подается порообразующая добавка. Бетонная смесь с введенной добавкой попадет на первый ряд лопастей 10 и венчиков 11, отбрасывается лопастями 10 с одновременным насыщением вовлеченными пузырьками воздуха на решетчатую диафрагму 12, часть потока бетона проходит через отверстия диафрагмы, а часть дополнительно перемешивается и поризуется. Процесс повторяется во второй камере и из третьей камеры происходит выдача поризованной бетонной смеси через выгрузочный патрубок 9.

При собственной массе до 100 кг, порогенератор может перемещаться по фронту опалубки подручными средствами. Получаемый при этом мелкозернистый поризованный бетон в зависимости от количества введенной добавки и времени перемешивания, которое задается производительностью питающего порогенератор растворонасоса, может иметь следующие физико-механические свойства: марка по средней плотности 1800 - 400 кг/м³, прочность при осевом сжатии 150 - 10 кг/см². Такой материал применим для всех видов строительных конструкций, используемых в жилом и социально-культурном строительстве.

Материал экологически чист и атмосфероустойчив. Органы Госстандарта зарегистрировали ТУ 5870-001-34017489-95 "Бетон поризованный на основе супервоздухововлекающих добавок" 01.08.95 г.

Смеситель-порогенератор прошел полный цикл лабораторных испытаний в Воронежской Государственной Архитектурно Строительной Академии и испытан в производственных условиях при строительстве административного корпуса СМУ43 в г. Воронеже.

Источники информации
1. Королев К. М. Производство бетонной смеси и растворов - М.: Высшая школа, 1978, ст. 161.

2. Королев К. М. Передвижные бетоно-растворосмесительные установки М.: Высшая школа, 1986, ст. 89.

3. Королев К.М. Производство бетонной смеси и раствора М.: Высшая школа, 1979. ст. 166.

Использование изобретения: в строительстве и промышленности строительных материалов для получения при непрерывном перемешивании в присутствии воздуховлекающей добавки мелкозернистой, высокопоризованной бетонной смеси. Сущность изобретения: смеситель-порогенератор содержит корпус с загрузочным окном и дозирующим устройством на одном конце и выгрузочным патрубком на противоположном. В корпусе установлен продольный приводной вал, несущий смесительно-толкающие лопасти, а также поперечные решетчатые диафрагмы, расположенные между лопастями. Лопасти выполнены с дополнительными парами стержневых венчиков. 1 ил.

Смеситель-порогенератор, содержащий корпус с загрузочным окном и дозирующим устройством на одном конце и выгрузочным патрубком на противоположном, установленный в корпусе по крайней мере один продольный приводной вал, несущий смесительно-толкающие лопасти, отличающийся тем, что он снабжен поперечными решетчатыми диафрагмами, установленными в корпусе между смесительно-толкающими лопастями, выполненными с дополнительными парами стержневых венчиков.