СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЯЧЕИСТЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ НА ОСНОВЕ ГИПСОСОДЕРЖАЩЕГО МИНЕРАЛЬНОГО ВЯЖУЩЕГО И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1998 года по МПК B28C5/38 

Изобретение относится к производству изделий из быстротвердеющих строительных смесей на основе гипсосодержащего минерального вяжущего.

Известен смеситель для приготовления гипсовых смесей, в котором в полость замкнутого корпуса с верхним подводящим и нижним отводящим патрубками, вертикальным полым приводным валом с концевой перфорированной частью, имеющим закрепленные на нем распределительную тарелку и радиальные кронштейны с вертикальными пальцами и сквозными каналами для подачи пены в зону смешивания, непрерывно через верхний патрубок подают гипсосодержащее вяжущее, которое непрерывно перемешивают с подаваемой пеной воздействием радиальных кронштейнов с вертикальными пальцами, и выгружают непрерывно полученную ячеистую строительную смесь через нижний разгрузочный патрубок [1].

Недостатками указанного способа приготовления ячеистой смеси на основе гипсосодержащего минерального вяжущего и смесителя для его осуществления является низкое качество получаемой ячеистой смеси, обуславливаемое неравномерным распределением в ней пены.

Наиболее близкими к предложенным способу приготовления ячеистых строительных смесей на основе гипсосодержащего минерального вяжущего и смесителю непрерывного действия для приготовления ячеистых смесей на основе гипсосодержащего минерального вяжущего по своей технической сущности, являются известные способ приготовления ячеистых строительных смесей на основе гипсосодержащего минерального вяжущего, включающий непрерывные подачи последнего, воздухововлекающей добавки и воды в зону смешения, перемешивание их воздействиями пальцев горизонтальных кронштейнов приводного вертикального вала и выдачу готового продукта, и смеситель непрерывного действия для приготовления ячеистых смесей на основе гипсосодержащего вяжущего, содержащий цилиндрический корпус с загрузочным верхним и разгрузочным нижним патрубками, приводной вертикальный вал с распределительной тарелкой и расположенными под ней горизонтальными кронштейнами, имеющими вертикальные пальцы и приспособление для подачи воды и воздухововлекающей добавки [2].

Недостатками этого способа приготовления ячеистой гипсосодержащей строительной смеси и смесителя непрерывного действия для его осуществления является недостаточная прочность изделий, получаемых из приготовленной по этому способу ячеистой строительной смеси, при снижении их удельного веса для повышения их теплоизолирующих характеристик.

Целью изобретения является получение изделий с повышенными прочностными и звукоизолирующими показателями, низкой теплопроводности и малого объемного веса из ячеистой строительной смеси на основе гипсосодержащего минерального вяжущего.

Указанная цель достигается тем, что в способе приготовления ячеистых строительных смесей на основе гипсосодержащего минерального вяжущего, включающем непрерывную подачу последнего, воздухововлекающей добавки и воды в зону смешения, их перемешивание воздействием на них пальцами горизонтальных кронштейнов приводного вертикального вала и выдачу готового продукта, в процессе перемешивания компоненты смеси активируют воздействиями кавитационных силовых импульсов, возбуждаемых встречными воздействиями струй предварительно приготовленного 0,1-5,0%-ного водного раствора воздухововлекающей добавки и воздуха, оси которых наклонены в вертикальной и горизонтальной плоскостях соответственно под углом 15-75^o и 20-80^o, подаваемых в зону смешения под давлением 0,5-6,5 атмосфер и скорости перемешивания, равной 14,5-47,5 м/с, при этом подачу вяжущего в зону смешения производят под углом 5-50^o.

Смеситель непрерывного действия для приготовления ячеистых строительных смесей на основе гипсосодержащего вяжущего, содержащий цилиндрический корпус с загрузочным верхним и разгрузочным нижним патрубками и приводным вертикальным валом, на котором установлена распределительная тарелка и размещенные под ней горизонтальные кронштейны с вертикальными пальцами, и приспособление для подачи воды и воздухововлекающей добавки, снабжен соплами для раздельной подачи струи воздуха и водного раствора воздухововлекающей добавки под давлением 0,5-6,5 атмосфер навстречу друг другу под углом 15-75^o и 20-80^o в вертикальной и горизонтальной плоскостях, установленными соответственно на внутренней поверхности вертикальной стенки корпуса и внутренней поверхности нижнего торца корпуса, распределительная тарелка вертикального вала выполнена с наклоненным под углом 5-50^o в вертикальной плоскости направляющим ободком, при этом приспособление для подачи воды и воздухововлекающей добавки соединено с соплом струйной подачи водного раствора последней, диаметр цилиндрического корпуса составляет 5,5-8,5 его высоты, а уровни расположения осей горизонтальных кронштейнов вертикального вала и торца воздухоподводящего сопла отстоят от внутренней поверхности днища цилиндрического корпуса соответственно на 0,075-0,25 и 0,2-0,45 его высоты.

Кроме того, в способе приготовления ячеистых строительных смесей на основе гипсосодержащего вяжущего в состав подаваемого воздуха могут быть включены активирующие получаемый продукт газы в количестве 3,5-20,5% от объема воздуха, а в смесителе непрерывного действия для приготовления ячеистых смесей на основе гипсосодержащего минерального вяжущего воздухоподводящее сопло снабжено инжектором для подачи активирующих получаемый продукт газов.

При решении вышеуказанных задач возникает технический эффект, заключающийся в том, что за счет дополнительных активирующих воздействий кавитационными силовыми импульсами в процессе смешения компонентов ячеистой строительной смеси более эффективно используется гипсосодержащее минеральное вяжущее, благодаря чему при том же расходе последнего изделия из ячеистой строительной смеси, приготовленной по технологии предлагаемого способа, обладают повышенными прочностными, тепло- и звукоизолирующими свойствами и пониженным объемным весом.

На фиг. 1 схематично изображен общий вид смесителя непрерывного действия для приготовления ячеистых строительных смесей на основе гипсосодержащего минерального вяжущего в разрезе; на фиг. 2 - вид в плане на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1 в разрезе в увеличенном масштабе.

Сущность предложенного способа заключается в том, что в зону смешения непрерывно подают гипсосодержащее минеральное вяжущее, которое непрерывно перемешивается со скоростью 14,5-47,5 м/с с 0,1-5,0%-ным водным раствором воздухововлекающей добавки горизонтальными кронштейнами с вертикальными пальцами вертикального приводного вала, при этом перемешиваемые в зоне смешения компоненты ячеистой строительной смеси активируют воздействиями кавитационных силовых импульсов, возбуждаемых соударениями направленных навстречу друг другу наклоненных в вертикальной и горизонтальных плоскостях соответственно под углом 15-75 и 20-80^o частиц струй, подаваемых в зону смешения под давлением, равным 0,5-6,5 атмосфер, воздуха и водного раствора воздухововлекающей добавки, при этом вяжущее подают в зону смешения под углом 5-50^o вертикальной плоскости.

Пример приготовления ячеистой строительной смеси на основе гипсосодержащего минерального вяжущего. В верхний загрузочный патрубок цилиндрического корпуса смесителя с вертикальным приводным валом непрерывно подают гипсосодержащие минеральное вяжущее, которое под углом 35^o в вертикальной плоскости поступает в зону смешения, где на него в процессе перемешивания со скоростью 37 м/с с 3,5%-ным водным раствором воздухововлекающей добавки воздействуют кавитационными силовыми импульсами, возбуждающими от соударения частиц струй, направленных под давлением в 3,5 атмосферы навстречу друг другу, оси которых наклонены в вертикальной и горизонтальной плоскостях соответственно под углом 45 и 50^o, и удаляется из смесителя непрерывно через разгрузочный нижний патрубок.

Смеситель непрерывного действия для приготовления ячеистых строительных смесей на основе гипсосодержащего минерального вяжущего состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1, в котором вдоль его продольной оси установлен приводной вертикальный вал 2 с образующими крестовину горизонтальными кронштейнами 3, имеющими воздействующие на перемешиваемые компоненты вертикальные пальцы 4. Над горизонтальными кронштейнами 3 на приводном вертикальном вале 2 закреплена распределительная тарелка 5 с направляющим ободком 6, наклоненным под углом 5-50^o в вертикальной плоскости. На днище 7 цилиндрического корпуса 1 смонтировано сопло 8 для подачи раствора воздухововлекающей добавки, соединенное с устройством 9 для приготовления последнего и подачи его под давлением в сопло 8, а на внутренней поверхности 10 вертикальной стенки цилиндрического корпуса 1 установлено воздухоподводящее сопло 11. Продольные оси сопел 8 и 11, установленных навстречу друг другу, наклонены в вертикальной и горизонтальной плоскостях соответственно под углом 15-75^o и 20-80^o, а уровни расположения продольных осей горизонтальных кронштейнов 3 и торца воздухоподводящего сопла 11 отстоят от внутренней поверхности днища цилиндрического корпуса соответственно на 0,075-0,25 и 0,2-0,45 высоты.

Смеситель работает следующим образом. Включают привод вращения вертикального вала 2 и одновременно, включив подачу воздуха и раствора воздухововлекающей добавки в сопла 8 и 11, подают в загрузочный патрубок 13 гипсосодержащее минеральное вяжущее на распределительную тарелку 5 и, которое, скользя по направляющему ободку 6, поступает под углом 5-50^o в вертикальной плоскости в зону смешения, где перемешивается со скоростью 14,5-47,5 м/с вертикальными пальцами 4 горизонтальных кронштейнов 3 вертикального вала 2 с раствором воздухововлекающей добавки, подаваемого струей из сопла 11 навстречу струе воздуха из сопла 8 под давлением 0,5-6,5 атмосфер, благодаря чему кинетическая энергия частиц соударяющихся струй переходит в зоне смешения в кавитационные силовые импульсы, активирующие смешиваемые компоненты приготавливаемой ячеистой строительной смеси, которая затем непрерывно выгружается из корпуса 1 через разгрузочный 14 патрубок.

После укладки приготовленной ячеистой строительной смеси на основе гипсосодержащего минерального вяжущего в формы, ее выдержке в формах до затвердевания и распалубке были проведены сопоставительные испытания образцов изготовленных по технологии согласно предлагаемому способу и способу-прототипу, которые приведены в таблице.

Параметры образцов, изготовленных из ячеистых строительных смесей, приготовленных согласно предложенному способу и способу-прототипу.

Приготовление ячеистых смесей на основе гипсосодержащего минерального вяжущего ведут непрерывно, при этом в процессе перемешивания на компоненты смеси воздействуют активирующими кавитациоными импульсами. Кавитационные силовые импульсы возбуждают встречными соударениями струй воздуха и раствора воздухововлекающей добавки под давлением 0,5 - 6,5 атмосфер и компонентов ячеистой смеси, перемешиваемых со скоростью 14,5 -47,5 м/с. Смеситель непрерывного действия для приготовления ячеистых строительных смесей для осуществления предложенного способа состоит из цилиндрического корпуса с верхним загрузочным и нижним разгрузочным патрубками и приводным валом. На приводном вертикальном валу установлены распределительная тарелка с направляющим наклонным ободком и образующие крестовину горизонтальные кронштейны с вертикальными пальцами, на внутренних поверхностях вертикальной стенки и днища корпуса установлены наклонно навстречу друг друга сопла для подачи соответственно соударяющихся струй воздуха и раствора воздухововлекающей добавки. Изобретение позволяет получить изделия с повышенными прочностными и звукоизолирующими показателями, низкой теплопроводности и малого объемного веса. 2 с. и 2 з.п.ф-лы, 3 ил., 1 табл.

1. Способ приготовления ячеистых строительных смесей на основе гипсосодержащего минерального вяжущего, включающий непрерывные подачу последнего, воздухововлекающей добавки и воды в зону смешения, их перемешивание воздействием на них пальцами горизонтальных кронштейнов приводного вертикального вала и выдачу готового продукта, отличающийся тем, что в процессе перемешивания компоненты смеси активируют воздействиями кавитационных силовых импульсов, возбуждаемыми встречными воздействиями струй предварительно приготовленного 0,1 - 5,0%-ного водного раствора воздухововлекающей добавки и воздуха, оси которых наклонены в вертикальной и горизонтальных плоскостях соответственно под углом 15 - 75 и 20 - 80^o, подаваемых в зону смешения под давлением 0,5 - 6,5 атмосфер и скорости перемешивания, равной 14,5 - 47,5 м/с, при этом подачу вяжущего производят под углом 5,0 - 50,0^o в вертикальной плоскости. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в состав подаваемого воздуха дополнительно включает активирующие получаемый продукт газы в количестве 3,5 - 20,0% от объема воздуха. 3. Смеситель непрерывного действия для приготовления ячеистых смесей на основе гипсосодержащего минерального вяжущего, содержащий цилииндрический корпус с загрузочным верхним и разгрузочным нижним патрубками, приводной вертикальный вал с распределительной тарелкой и установленными под ней горизонтальными кронштейнами, имеющими вертикальные пальцы, и приспособление для подачи воды и воздухововлекающей добавки, отличающийся тем, что оно снабжено соплами для раздельной подачи струй воздуха и водного раствора воздухововлекающей добавки под давлением 0,5 - 6,5 атмосфер, навстречу друг другу под углами 15 - 75 и 20 - 80^o в вертикальной и горизонтальных плоскостях, установленных соответственно на внутренней поверхности вертикальной стенки цилиндрического корпуса, и внутренней поверхности днища, распределительная тарелка вертикального вала выполнена с наклоненным под углом 5 - 50^o в вертикальной плоскости направляющим ободком, при этом приспособление для подачи воды и воздухововлекающей добавки соединено с соплом струйной подачи водного раствора, диаметр цилиндрического корпуса составляет 5,5 - 8,5 его высоты, а уровни расположения горизонтальных осей кронштейнов и торца воздухоподводящего сопла отстоят от внутренней поверхности днища цилиндрического корпуса соответственно на 0,075 - 0,25 и 0,2 - 0,45 его высоты. 4. Смеситель по п.3, отличающийся тем, что воздухоподающее сопло снабжено инжектором для подачи активирующих получаемый продукт газов.