СИСТЕМА И СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ В ВИДЕ СУХИХ СМЕСЕЙ С УЛУЧШЕННЫМИ ТЕХНИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ Российский патент 2020 года по МПК B28C5/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Изобретение относится к системе и способу производства различных строительных материалов в виде сухих смесей (dry mix construction, DMC) в соответствии с требованиями конечных пользователей к марке строительного материала. В частности, предлагается система и способ, в которых используют различные промышленные отходы наряду с традиционно используемыми строительными сырьевыми материалами для производства различных марок строительных материалов в виде сухих смесей. Более конкретно, настоящая система и способ позволяют решить задачи конечного пользователя, такие как выбор марки строительного материала для конкретной строительной конструкции, оценка потребности в воде для конкретной строительной конструкции и упрощение транспортировки и хранения сырьевого материала, необходимого для конкретной строительной конструкции.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Во всем мире существуют различные типы строительных материалов, используемых для развития инфраструктуры, такие как бетон, штукатурка, усиленные опилочные материалы, железо, сталь, стекло и/или дерево. Эти строительные материалы являются основными компонентами любого объекта развития инфраструктуры. Кроме того, указанные строительные и вспомогательные строительные материалы, такие как бетон, штукатурка, цементные усиленные опилочные материалы, очень неустойчивы по своей природе, то есть податливы сразу после смешивания, но прочны после затвердевания. Это неустойчивость облегчает их использование в строительстве домов, небоскребов, автомагистралей, мостов и других аналогичных объектов строительства инфраструктуры.

[0003] Для понимания неустойчивой природы бетона и штукатурки также важно понимать процесс гидратации бетонного материала. В процессе гидратации бетон и штукатурка претерпевают физическое изменение, превращаясь из материала в виде сухой смеси в массу с твердой структурой. Это изменение физических свойств бетонного материала происходит вследствие химической реакции между цементирующими материалами и водой. Процесс гидратации не только приводит к отверждению сухих бетонных и штукатурных материалов с получением из них массы с твердой структурой, но и является необратимым. Поэтому очень важно знать, когда следует смешивать воду с указанными бетонными и штукатурными материалами.

[0004] До второй половины 20-го века основным и единственным способом содействия развитию инфраструктуры во всем мире была бетонная смесь, приготовляемая на строительной площадке, (Site Mixed Concrete, SMC). Со временем было установлено, что традиционно применяемые способы смешивания бетона на площадке уже не могут удовлетворить огромную потребность в производстве и выполнении работ, связанных с бетоном, в современных социально-экономических условиях. Кроме того, появление многоэтажных зданий и необходимость в скоростном строительстве и более высоких нормах качества сделали невозможным использование строительных материалов, смешиваемых на площадке, для удовлетворения этих потребностей.

[0005] Позже появилась другое решение, называемое товарной бетонной смесью (Ready Mixed Concrete, RMC), в качестве эффективного решения для устранения всех вышеупомянутых затруднений, когда можно было заявить, что некоторые проблемы, с которыми сталкиваются клиенты, решены, но комплексное универсальное решение все еще не могло быть предоставлено всем категориям клиентов. Смесь RMC оказалась гораздо более выгодной по сравнению с традиционной бетонной смесью, приготовляемой на площадке, в отношении количества бетона, необходимого на площадке, но с эксплуатационной точки зрения у нее все еще были недостатки, такие как ухудшение качества бетона в случае задержки RMC на площадке. Кроме того, в случае применения RMC используют транспорт (грузовик), представляющий собой передвижной бетоносмеситель, который забирает RMC с заводов и доставляет его на площадку. К тому же этот способ намного дороже.

[0006] Это привело к разработке концепции сухой бетонной смеси (Dry Mix Concrete, DMC), которая позволила пользователю использовать бетонную и/или штукатурную смесь после добавления в нее определенного количества воды. Однако качество используемого бетона и/или штукатурки отличается в зависимости от требований к различным строительным конструкциям, таким как пол, крыша, колонны, стены и т. д., поэтому существующую смесь DMC нельзя использовать для всех целей вследствие отсутствия разных марок бетона для разных работ.

[0007] Для решения существующих задач необходима система, которая может помочь решить такие проблемы, как "количество бетона и/или штукатурки" для SMC, "вопросы качества и стоимости бетона и/или штукатурки" для RMC и "количество и качество бетона и/или штукатурки соответствующих марок" для DMC. Иными словами, продукт DMC, который производят с учетом требований к конкретной строительной конструкции и требований пользователя, а также средства для обеспечения DMC в достаточном количестве.

[0008] Следует отметить, что бетон является наиболее потребляемым строительным материалом, для которого требуются сырьевые материалы, получаемые из природных ресурсов, например, крупный гравий или щебень, известняки, гранит, мелкодисперсные частицы, такие как песок. Следовательно, добыча сырьевых материалов для производства бетона негативно влияет на окружающую среду.

[0009] С другой стороны, существуют способы производства бетона, в которых предлагается использование отходов различных отраслей промышленности в качестве сырья для производства бетонных и/или штукатурных материалов. Но изготовленные таким образом бетонные и/или штукатурные материалы не всегда соответствуют всем требованиям конечных пользователей и, таким образом, имеют недостаток в этом отношении. Более того, такие бетонные и/или штукатурные материалы, производимые из промышленных отходов, требуют немалых знаний в отношении химических и физических свойств отходов. Соответственно, обычный человек, не являющийся специалистом в данной области, не всегда может произвести требуемые бетонные и/или штукатурные материалы, используя различные промышленные отходы.

[0010] Кроме того, всегда желательно повторно использовать различные промышленные отходы, чтобы уменьшить загрязнение окружающей среды, вызванное высоким уровнем сброса таких промышленных отходов. Соответственно, существует потребность в повторном использовании этих промышленных отходов таким полезным способом, как производство различных строительных материалов, таких как бетон, штукатурка, усиленные опилочные материалы и/или вспомогательные строительные материалы.

[0011] Следовательно, также существует потребность в системе и способе, в которых могут быть использованы различные отходы в качестве исходного сырья при производстве различных строительных материалов. Кроме того, существует потребность в системе и способе, которые удобны для пользователя, экологически чисты и способствуют защите природных ресурсов путем снижения объема горных работ для получения различных типов строительных материалов.

[0012] Следовательно, требуется система и способ, которые обеспечивают возможность производства различных марок наиболее полезных строительных материалов, таких как сухие бетонные, штукатурные и/или вспомогательные строительные смеси, за счет использования различных промышленных отходов.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0013] Таким образом, аспекты настоящего изобретения направлены на систему и способ производства строительного материала в виде сухой смеси (DMC), такой как сухая бетонная и/или штукатурная смесь, имеющей структурные свойства, соответствующие требованиям конечного пользователя к конструкции. Кроме того, указанный DMC готовят посредством использования промышленных отходов, что делает DMC благоприятным для окружающей среды и обеспечивает производство DMC в соответствии с требуемой пользователем маркой.

[0014] В свете различных проблем, раскрытых в отношении существующих систем и способов производства таких строительных материалов, настоящее изобретение предлагает решение, которое не только обеспечивает производство строительного материала в виде сухой смеси с улучшенными структурными свойствами на основании требований пользователя, но также обеспечивает использование различных промышленных отходов. Эти отходы сортируют на основании размера их частиц перед производством строительного материала в виде сухой смеси различных марок, такой как сухая бетонная и/или штукатурная смесь. Таким образом происходит решение проблем существующих систем и способов.

[0015] Согласно одному аспекту настоящего изобретения предлагается система для производства строительных материалов в виде сухих смесей, таких как сухая бетонная и/или штукатурная смесь, с улучшенными структурными свойствами. Указанная система содержит множество отделений для хранения сырьевых материалов, выполненных с возможностью хранения сырьевых материалов (A, B, … N) из разных источников. Кроме того, система содержит блок сортировки материалов, который разделяет или сортирует разные сырьевые материалы на множество подклассов (Ai, A2, A3, … An; Bi, B2, B3, … Bn; Ni, N2, N3, … Nn) материалов. Процесс сортировки основан на критериях, включающих, помимо прочего, сорт, размер частиц, физическое состояние, источник сырья и т. д. Согласно другому аспекту настоящего изобретения форму определенных сырьевых материалов (A, B, … N) улучшают посредством указанного процесса сортировки, и, таким образом, указанное изобретение обеспечивает строительный материал с улучшенными техническими свойствами.

[0016] В одном варианте осуществления изобретения указанный блок сортировки материалов включает, помимо прочего, блок просеивания, вибрационную/роторную шаровую мельницу, воздушную сортировочную систему, такую как циклонный сепаратор, и т.п. В другом варианте осуществления изобретения подклассы (A1, A2, A3, … An; Bi, B2, B3, … Bn; N1, N2, N3, … Nn) материалов, полученные после сортировки, хранят в различных отделениях подачи материала.

[0017] Согласно одному аспекту используют блок распыления химических реагентов, который содержит различные химические вещества (CM1, CM2, CM3, … CMn), хранящиеся в различных отделениях (CS1, CS2, CS3, … CSn) для хранения химических реагентов, для добавления таких химических веществ (CM1, CM2, CM, … CMn) к указанному строительному материалу в виде сухой смеси (DMC). В одном варианте осуществления изобретения количество добавляемых химических веществ зависит от марки строительного материала, требуемой пользователем.

[0018] Согласно другому аспекту настоящего изобретения блок выбора материала работает во взаимодействии с отделениями подачи материала, отделениями для хранения сырьевых материалов и отделениями (CS1, CS2, CS3, … CSn) для хранения химических реагентов. Блок выбора материала содержит панель управления для выбора типа производимого строительного материала либо в зависимости от требований пользователя, либо автоматически, и панель команд для управления процессом производства материалов DMC.

[0019] В одном варианте осуществления панель команд блока выбора материала управляет работой посредством регулирования количества сырьевых материалов (A, B, … N), химических веществ (CM1, CM2, CM3, … CMn) и т.п., используемых в производстве указанных материалов DMC.

[0020] В одном варианте осуществления блок выбора материала управляет различными компонентами, что помогает в производстве указанных материалов DMC.

[0021] В другом варианте осуществления в способе используют команды, вырабатываемые блоком выбора материала, которые управляют процессом производства строительных материалов в виде сухих смесей (DMC). Указанные команды различаются в зависимости от типа производимого строительного материала и, таким образом, ингредиенты или сырьевые материалы (A, B, … N), используемые в процессе, различаются соответствующим образом.

[0022] Согласно одному аспекту изобретения вырабатываемые команды могут управлять потоком сырьевых материалов (A, B, … N), т.е. количеством используемых сырьевых материалов (A, B, … N) управляют посредством команд, вырабатываемых блоком выбора материала.

[0023] Согласно другому аспекту способ производства строительных материалов в виде сухих смесей включает использование по меньшей мере одного из химических веществ (CM1, CM2, CM3, … CMn) из блока распыления химических реагентов, которое смешивают по меньшей мере с одним из множества подклассов (A1, A2, A3, … An; B1, B2, B3, … Bn; N1, N2, N3, … Nn) материалов и по меньшей мере с одним из сырьевых материалов (A, B, … N) в смесительном блоке.

[0024] В одном варианте осуществления изобретения настоящий способ производства строительного материала в виде сухой смеси включает перемещение произведенного строительного материала в виде сухой смеси из смесительного блока в бункер. Транспортировку сырьевых материалов (A, B, … N), химических веществ (CM1, CM2, CM3, … CMn), строительного материала в виде сухой смеси и т.п. обеспечивают при помощи конвейера.

[0025] Следовательно, предлагается система и способ производства строительных материалов в виде сухих смесей (DMC), таких как сухие бетонные, штукатурные и/или вспомогательные строительные смеси, с улучшенными структурными свойствами и разных марок в зависимости от требований пользователя.

[0026] Это наряду с другими аспектами настоящего изобретения вместе с различными признаками новизны, характеризующими раскрытие настоящего изобретение, указано, в частности, в формуле изобретения, приложенной к настоящему описанию, и является частью настоящего изобретения. Для лучшего понимания настоящего изобретения, его эксплуатационных преимуществ и указанной задачи, решаемой его применением, следует обратиться к сопроводительному описательному материалу, в котором представлены проиллюстрированные примерные варианты осуществления настоящего изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0027] Преимущества и признаки настоящего изобретения будут лучше понятны на основании нижеследующего подробного описания в сочетании с сопроводительными чертежами, на которых:

[0028] ФИГ. 1 изображает примерную среду, включающую систему для производства DMC вместе с реализацией на стороне пользователя, в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения.

[0029] ФИГ. 2 изображает примерную структурную схему, включающую различные компоненты для производства DMC с улучшенными структурными свойствами, в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения.

[0030] ФИГ. 3 изображает примерную блок-схему для производства DMC в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения.

[0031] ФИГ. 4 изображает примерную классификацию сырьевых материалов (A, B, … N) на основании размера частиц в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения.

[0032] ФИГ. 5 изображает примерные марки строительных материалов на основании сортировки различных сырьевых материалов (A, B, … N) в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения.

[0033] ФИГ. 6 изображает примерный способ, посредством которого производят DMC на основании требований пользователя, в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения.

[0034] ФИГ. 7 изображает блок-схему управления обработкой сырьевого материала (A, B, … N) для производства DMC посредством использования традиционного сырья и промышленных отходов.

[0035] Одинаковые ссылочные позиции относятся к одинаковым частям в описании нескольких видов чертежа.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0036] Примерные варианты осуществления, описанные в настоящей заявке подробно для иллюстративных целей, подвержены множеству изменений. Однако следует отметить, что настоящее изобретение не ограничено системой для производства DMC. Следует понимать, что предполагаются различные опущения и замены эквивалентов в случае необходимости, но они охватывают применение или осуществление в пределах сущности или объема настоящего изобретения.

[0037] Если не указано иное, термины, используемые в описании и формуле изобретения, имеют значения, обычно используемые в области строительства и/или способа производства строительных материалов и задействованных в этом машин. В частности, следующие термины имеют значения, указанные ниже.

[0038] Грамматические формы единственного числа в данном документе не означают ограничение количества, а означают наличие по меньшей мере одного из элементов, на которые делается ссылка.

[0039] Термины "имеющий", "содержащий", "включающий" и их вариации означают наличие компонента.

[0040] Термин "зола" или "зольная пыль" относится здесь к продуктам сгорания угля, которые образуются как промышленные отходы на теплоэлектростанциях, работающих на угле.

[0041] Термины "строительная смесь, приготовляемая на площадке", "товарная строительная смесь" и "сухая строительная смесь" в настоящей заявке являются взаимозаменяемыми с терминами "SMC", "RMC" и "DMC" соответственно.

[0042] Термин "строительные материалы в виде сухих смесей" относится здесь к строительным материалам, используемым для различных строительных целей, таких как строительство строительных конструкций, строительство дорожного покрытия и покрытия взлетно-посадочных полос, строительство дамб и эстакад и/или строительство подземных и подводных сооружений, и включает такие материалы, как сухие бетонные, штукатурные строительные смеси и/или усиленные опилочные материалы.

[0043] Термин "вспомогательные строительные материалы" в настоящей заявке относится к штукатурным материалам, восстанавливающим цементным добавкам и/или армированным цементным добавкам.

[0044] Термин "присадка(-и)" относится к синтетическим или природным материалам или соединениям или агентам, которые способны улучшать физические и химические свойства строительных материалов в виде сухих смесей и вспомогательных строительных материалов.

[0045] Следует отметить, что термин "пуццолановая активность", упоминаемый ниже в настоящем документе, означает способность связывать гидроксид кальция в присутствии воды, как это понимается в данной области техники.

[0046] Промышленные отходы, упомянутые в настоящем документе, включают, помимо прочего, промышленные отходы от теплоэлектростанций или установок, работающих на угле, горнодобывающей промышленности, доменный шлак.

[0047] На ФИГ. 1 изображена примерная структурная схема системы (ZEOS) управления с нулевой ошибкой для производства строительных сухих смесей и вспомогательных строительных материалов (далее совместно именуемых "DMC") в соответствии с запросами и требованиями конечного потребителя. Как показано на ФИГ.1, первоначально требования пользователя в отношении конкретного строительного материала определяются, как представлено на этапе (A). Требования пользователя в отношении конкретного строительного материала включают в себя данные о технических характеристиках конструкции, в том числе, но без ограничения, о прочности конструкции, условиях использования конструкции, таких как горячая/холодная и/или водная/наземная среда, обработке поверхности и/или периоде установки конструкции.

[0048] После этого, на этапе (B) пользователь предоставляет свои входные данные, касающиеся запроса на строительный материал и/или требования к конкретной строительной конструкции, на панель управления при помощи пользовательского интерфейса. В частности, на этапе (C) указанные требования пользователя к строительному материалу непосредственно вводит сам пользователь или специалист, управляющий настоящей системой для производства DMC. Указанные входные данные могут быть предоставлены в виде данных о требуемых технических характеристиках конструкции или требуемом составе конструкции и/или вспомогательных строительных материалов.

[0049] В случае, если пользователь предоставляет входные данные для данных о технических характеристиках конструкции на панель управления, то указанные данные передают на сервер (D) автоматизации. В варианте осуществления изобретения требования пользователя для производства DMC определяются указанным сервером (D) автоматизации посредством анализа данных о технических характеристиках конструкции и вычисления различных физических и химических критериев конструкции, требуемых для конечного применения. В таком случае указанный сервер (D) автоматизации и указанное множество компонентов (Е) системы выполнены с возможностью подготовки строительной сухой смеси. При этом указанный сервер (D) автоматизации вырабатывает множество команд в соответствии с данными о технических характеристиках конструкции, представленными пользователем. В этом случае указанное множество команд передают на указанное множество компонентов системы. Указанное множество компонентов системы выполнено с возможностью работы совместно друг с другом для обеспечения точного состава строительной сухой смеси в соответствии с требованиями конечного пользователя.

[0050] В случае, если пользователь предоставляет входные данные для требуемого состава строительной смеси и/или вспомогательных строительных материалов, то такую информацию непосредственно передают на множество компонентов (Е) системы для подготовки заданной пользователем DMC. В таком случае указанное множество компонентов (Е) системы обеспечивает точный состав строительной сухой смеси в соответствии с требованиями конечного пользователя.

[0051] В одном варианте осуществления изобретения указанное множество компонентов (Е) системы включает множество отделений для хранения сырьевых материалов, блок сортировки материалов, блок распыления химических реагентов, блок выбора материала, смесительный блок и множество конвейерных лент/альтернативных транспортировочных систем. Блок сортировки материалов выполнен с возможностью сортировки по меньшей мере одного из указанного множества сырьевых материалов (A, B, … N) на множество подклассов (A1, A2, A3, … An; B1, B2, B3, … Bn; N1, N2, N3, … Nn) материалов. Кроме того, указанные подклассы (A1, A2, A3, … An; Bi, B2, B3, … Bn; N1, N2, N3, … Nn) материалов хранят во множестве отделений подачи материала. Блок (220) распыления химических реагентов содержит множество химических веществ (CM1, CM2, CM3, … CMn), хранящихся во множестве отделений (CS1, CS2, CS3, … CSn) для хранения химических реагентов. Указанное множество конвейерных лент выполнено с возможностью соединения указанного множества отделений подачи материала, указанного множества отделений для хранения сырьевых материалов и указанного множества отделений (CS1, CS2, CS3, … CSn) для хранения химических реагентов с указанным смесительным блоком.

[0052] Кроме того, указанное множество отделений подачи материала, указанное множество отделений для хранения сырьевых материалов и указанное множество отделений (CS1, CS2, CS3, … CSn) для хранения химических реагентов выполнены с возможностью выдачи множества порций мелкодисперсного минерального строительного материала, крупнодисперсного минерального строительного материала, цемента, химических веществ (CM1, CM2, CM3, … CMn) и/или специально сортированных материалов, полученных из различных промышленных отходов. Затем такое множество порций материалов перемещают посредством конвейерных лент/альтернативных транспортировочных систем и смешивают при помощи смесительного блока с получением сухой строительной смеси.

[0053] В одном варианте осуществления изобретения указанная сухая строительная смесь содержит цемент для придания прочности, мелкодисперсные заполнители из песка в качестве заполнителя, зольную пыль и доменный шлак для придания пуццолановой активности и/или химические вещества (CM1, CM2, CM3, … CMn) для первоначального связывания. Кроме того, указанная сухая строительная смесь подходит для использования в качестве сухой строительной вспомогательной смеси, такой как сухая штукатурная смесь (DMP). Если заказчику требуется указанная сухая штукатурная смесь, то указанную сухую строительную смесь упаковывают как есть в воздухонепроницаемые мешки и доставляют пользователю. Наконец, указанную строительную сухую смесь смешивают после обеспечения исходного уровня влажности и упаковывают в воздухо- и водонепроницаемые мешки (F). Кроме того, настоящая система обеспечивает замкнутую среду для производства требуемого строительного материала, причем указанная замкнутая среда обеспечивает получение свободного от влаги строительного материала, и, таким образом, вся система становится системой (ZEOS) управления с нулевой ошибкой. Такой способ обеспечивает получение долговечной строительной сухой смеси, которая обладает улучшенными структурными свойствами и удобна для хранения и транспортировки.

[0054] В одном варианте осуществления изобретения DMC, произведенную и упакованную в мешки (F), используют на площадке после смешивания ее с определенным количеством воды, как указано на упаковочных мешках (F). Наконец, указанная система (ZEOS) управления с нулевой ошибкой обеспечивает получение строительного материала в виде сухой смеси в соответствии с запросами и требованиями конечного потребителя или в соответствии с данными о технических характеристиках конкретной строительной конструкции.

[0055] В конкретном варианте осуществления изобретения на ФИГ. 2 изображены различные компоненты системы, выполненные с возможностью производства строительной сухой смеси с улучшенными техническими свойствами. Указанные компоненты системы включают в себя множество отделений (202) для хранения сырьевых материалов, блок (204) сортировки материала, блок (220) распыления химических реагентов, блок (210) выбора материала, множество конвейерных лент (не показаны) и смесительный блок (240), выполненный с возможностью смешивания по меньшей мере одного из сырьевых материалов (A, B, … N), по меньшей мере одного из множества подклассов (A1, A2, A3, … An; B1, B2, B3, … Bn; N1, N2, N3, … Nn) материалов, по меньшей мере одного из химических веществ (CM1, CM2, CM3, … CMn), выбранных блоком (210) выбора материала, с образованием строительной сухой смеси, подлежащей хранению в бункере (270) для сбыта.

[0056] Согласно одному аспекту, как показано на ФИГ. 2, сырьевые материалы (A, B, … N) из различных источников хранят в соответствующих отделениях (202) для хранения сырьевых материалов. В примерном варианте осуществления изобретения сырьевые материалы (A, B, … N) представляют собой зольную пыль (Материал А), размолотый гранулированный доменный шлак (GGBS) (Материал В) и мелкодисперсный заполнитель (Материал N), такой как песок, молотый песок, шлаковый песок и т.п. Кроме того, сырьевые материалы (A, B, … N) хранят в отделениях (260) подачи материала в качестве подкласссов (A1, A2, A3, … An; B1, B2, B3, … Bn; N1, N2, N3, … Nn) материалов в соответствии с их сортами, размером частиц, физическим состоянием, источником сырьевого материала и т.п. Сырьевые материалы (A, B, … N) сортируют на подклассы (A1, A2, A3, … An; B1, B2, B3, … Bn; N1, N2, N3, … Nn) материалов при помощи блока (204) сортировки материалов.

[0057] Аналогичным образом, сырьевые материалы (отличные от сырьевого материала A, B, … N), которые представляют собой крупнодисперсные минеральные строительные материалы (Y и Z) и т.п., также хранят отдельно в отделениях (260) подачи материала.

[0058] Этими отделениями (260) подачи материала управляет блок (210) выбора материала. Блок выбора материала отвечает за управление выдачей по меньшей мере одного из множества сырьевых материалов (A, B, … N), выдачей по меньшей мере одного из множества подклассов (A1, A2, A3, … An; B1, B2, B3, … Bn; N1, N2, N3, … Nn) материалов и выдачей по меньшей мере одного из химических веществ (CM1, CM2, CM3, … CMn), которые требуются для получения строительного материала конкретной марки.

[0059] В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения сырьевые материалы, необходимые для конкретной марки строительного материала, смешивают в смесительном блоке (240). Смесь конкретной марки строительного материала получают при смешивании по меньшей мере одного из сырьевых материалов (A, B, … N) и по меньшей мере одного из множества подклассов (A1, A2, A3, … An; B1, B2, B3, … Bn; N1, N2, N3, … Nn) материалов по меньшей мере с одним из химических веществ (CM1, CM2, CM3, … CMn). Блок (220) распыления химических реагентов содержит множество химических веществ (CM1, CM2, CM3, … CMn), включающих в себя, помимо прочего, целлюлозный материал, крахмальный материал, лигносульфонатную соль, стеарат группы щелочных металлов или группы щелочноземельных металлов, сульфонированный нафталинформальдегид, поликарбоксиловый эфир, гидроксидную соль группы щелочных металлов или группы щелочноземельных металлов и т.п. Химические вещества (CM1, CM2, CM3, … CMn) выбирают на основании марки строительного материала, который необходимо изготовить, при помощи блока (210) выбора материала.

[0060] В примерном варианте осуществления изобретения система для производства DMC с улучшенными структурными свойствами использует блок (210) выбора материала для управления блоком (204) сортировки материалов, отделениями (260) подачи материала, блоком (220) распыления химических реагентов, смесительным блоком (240) и конвейерами (не показаны). Иными словами, блок (210) выбора материала использует автоматизацию для производства DMC с улучшенными структурными свойствами в соответствии с требованиями пользователя/требованиями, предъявляемыми на площадке. DMC, образованную после смешивания в смесительном блоке (240), перемещают в бункер (270) для отправки и/или хранения.

[0061] Согласно одному аспекту изобретения блок (210) выбора материала содержит панель управления и панель команд. Панель управления представляет собой реализованную процессором машину, которая служит в качестве пользовательского интерфейса (UI), и содержит устройство хранения данных, такое как память, для хранения компьютерной программы и инструкций/команд для панели команд.

[0062] В варианте осуществления панель управления блока (210) выбора материала принимает требования пользователя. Затем эти требования пользователя анализирует процессор при помощи установленной на него компьютерной программы. Анализ позволяет сделать заключение о типе строительного материала, наиболее подходящего в соответствии с требованиями пользователя. Соответственно, на панель команд посылают различные команды, касающиеся изготовления указанного типа строительного материала.

[0063] В другом варианте осуществления изобретения панель команд отвечает за выдачу сырьевых материалов (A, B, … N) из отделений (202) для хранения сырьевых материалов, выдачу по меньшей мере одного из множества подклассов (A1, A2, A3, … An; B1, B2, B3, … Bn; N1, N2, N3, … Nn) материалов из отделений (260) подачи материала, выдачу по меньшей мере одного из химических веществ (CM1, CM2, CM3, … CMn) из множества отделений (CS1, CS2, CS3, … CSn) для хранения химических реагентов. Кроме того, панель команд выполнена с возможностью управления потоком сырьевых материалов (A, B, … N), множества подклассов (A1, A2, A3, … An; B1, B2, B3, … Bn; N1, N2, N3, … Nn) материалов и химических веществ (CM1, CM2, CM3, … CMn). Более того, панель команд управляет смесительным блоком (240), конвейерами (не показаны) и бункером (270) для отправки/хранения DMC.

[0064] Согласно одному аспекту изобретения заполнители высушивают при помощи сушильной системы перед началом разделения/сортировки. Например, заполнители высушивают перед сортировкой или поддерживают содержание связанной влаги <0,5% перед смешиванием в смесительном блоке (240).

[0065] В другом примерном варианте осуществления изобретения команды от панели команд блока (210) выбора материала вырабатывает человек или специалист, управляющий указанной системой. Это обеспечивает возможность изготовления по техническим требованиям заказчика в тех случаях, когда человек обладает профессиональной компетенцией, позволяющей изготовить более качественную DMC по сравнению с той, что изготовила бы программа. Кроме того, это дает человеку приоритет над командами, вырабатываемыми пользовательским интерфейсом блока (210) выбора материала.

[0066] В одном варианте осуществления изобретения указанный блок (204) сортировки материалов выбран по меньшей мере из блока просеивания, циклонного сепаратора или их сочетания. Указанный блок (204) сортировки материалов выполнен с возможностью обеспечения множества подклассов (A1, A2, A3, … An; B1, B2, B3, … Bn; N1, N2, N3, … Nn) материалов на основании распределения по размеру частиц по меньшей мере одного из указанного множества сырьевых материалов (A, B, … N), хранящихся в отделениях (202) для хранения сырьевых материалов.

[0067] В соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения, как показано на ФИГ. 3, способ (300) для показанной на ФИГ. 1 среды для производства строительного материала в виде сухой смеси начинается на этапе (302), где блок выбора материала инициирует способ (300) после отправки команды с его панели команд. Как описано выше, блок выбора материала содержит панель управления, которая получает требования пользователя и вырабатывает команды для производства соответствующей марки строительного материала. Эти команды исполняет панель команд, которая управляет различными блоками, отделениями системы, как описано со ссылкой на ФИГ. 2.

[0068] Следующий этап (304) включает использование блока выбора материала, который разделяет сырьевой материал (A, B, … N) из отделения для хранения сырьевых материалов по сорту, размеру, физическому состоянию, источнику и т.п. Разделенные подклассы (A1, A2, A3, … An; Bi, B2, B3, … Bn; N1, N2, N3, … Nn) материалов хранят в раздельных отделениях подачи материала. В одном варианте осуществления изобретения указанный блок сортировки материалов выбран по меньшей мере из блока просеивания, циклонного сепаратора или их сочетания.

[0069] В одном варианте осуществления блок распыления химических реагентов содержит множество химических веществ (CM1, CM2, CM3, … CMn), хранящихся в нем. Химические вещества (CM1, CM2, CM3, … CMn) выбирают из целлюлозного материала, крахмального материала, лигносульфонатной соли, стеарата группы щелочных металлов или группы щелочноземельных металлов, сульфонированного нафталинформальдегида, поликарбоксилового эфира, гидроксидной соли группы щелочных металлов или группы щелочноземельных металлов. На этапе (306) на основании требуемой марки строительного материала, производимого пользователем, выбирают химическое вещество(-а) (CM1, CM2, CM3, … CMn).

[0070] На этапе (308) панель команд блока выбора материала управляет потоком сырьевых материалов (A, B, … N) из отделений для хранения сырьевых материалов в смесительный блок. Кроме того, панель команд управляет потоком подклассов (A1, A2, A3, … An; B1, B2, B3, … Bn; N1, N2, N3, … Nn) материалов из отделений подачи материала в смесительный блок вместе с потоком химических веществ (CM1, CM2, CM3, … CMn) из блока распыления химических реагентов. В этом случае смесительный блок отвечает за смешивание сырьевых материалов (A, B, … N), подклассов (A1, A2, A3, … An; B1, B2, B3, … Bn; N1, N2, N3, … Nn) материалов и химических веществ (CM1, CM2, CM3, … CMn).

[0071] На этапе (310) смешанную смесь сырьевых материалов (A, B, N), подклассов (A1, A2, A3, … An; B1, B2, B3, … Bn; Ni, N2, N3, … Nn) материалов и химических веществ (CM1, CM2, CM , … CMn), которая теперь называется DMC, перемещают из смесительного блока в бункеры для отправки и/или хранения.

[0072] На этапе (312) произведенную DMC упаковывают в не допускающие утечек мешки и транспортируют на площадку. На этапе (314) DMC используют после добавления определенного количества воды, указанного на мешке.

[0073] Вышеописанный способ (300) является лишь примерным вариантом осуществления, представленным для демонстрации полной среды, включающей сбор требований пользователя, производство DMC в соответствии с требуемой маркой и использование такого произведенного DMC на площадке.

[0074] В одном варианте осуществления настоящего изобретения система и способ подготовки DMC используют блок выбора материала для выбора марки строительного материала на основании требований пользователя. Блок выбора материала содержит панель управления, исполняющую программу для определения наилучшей марки строительного материала в соответствии с требованиями пользователя. В этом случае панель управления вырабатывает команды для исполнения панелью команд с целью производства такой DMC. Вырабатываемые команды содержат множество наборов данных о строительном материале.

[0075] В примерном варианте осуществления изобретения каждый из указанного множества наборов данных о строительном материале выбирают на основании весового процентного соотношения множества сырьевых материалов (A, B, … N), весового процентного соотношения множества подклассов (A1, A2, A3, … An; B1, B2, B3, … Bn; N1, N2, N3, … Nn) материалов, весового процентного соотношения химических веществ (CM1, CM2, CM3, … CMn) или их сочетания.

[0076] В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения устройство хранения данных блока (210) выбора материала содержит множество наборов данных о строительном материале, как показано на ФИГ. 4, и каждый из указанного множества наборов данных о строительном материале соответствует техническим характеристикам строительной сухой смеси, представленным на ФИГ. 5.

[0077] Наборы данных о строительном материале, представленные на ФИГ. 4, являются примерными наборами данных, отделенных на основании размера частиц. Эти наборы данных используют для производства DMC различных марок, таких как штукатурная смесь, смесь бездобавочного цемента, смесь для дорожного покрытия и т.п.

[0078] Различные марки строительных смесей представлены на ФИГ. 5. Например, если требуется смесь усиленного цементобетона марки RCC-M20-M60, смотри таблицу на ФИГ. 5. Ингредиентами являются цемент, мелкодисперсный заполнитель, пуццолан для придания пуццолановой активности, минеральная добавка и т.д. Теперь пропорции указанных задействованных ингредиентов выбирают из таблицы, представленной на ФИГ. 4.

[0079] В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения предложенные система и способ используют блок выбора материала, содержащий вычислительную программу вместе с процессором, которые выполнены с возможностью сравнения технических характеристик конструкции, введенных пользователем, по меньшей мере с одним набором данных о строительном материале (ФИГ. 5) и вырабатывают множество команд в соответствии по меньшей мере с одним набором данных о строительном материале. Кроме того, в другом варианте осуществления указанная вычислительная программа вместе с процессором также заменены ручным интерфейсом специалиста. Указанный ручной интерфейс специалиста обеспечивает пользователю легкое средство для сравнения требуемых технических характеристик конструкции по меньшей мере с одним набором данных о строительном материале. Таким образом, предложенные в соответствии с настоящим изобретением система и способ обеспечивают автоматический и ручной интерфейс для осуществления сравнения требуемых пользователем технических характеристик конструкции по меньшей мере с одним набором данных о строительном материале.

[0080] Еще в одном варианте осуществления изобретения указанное множество команд выбирают на основании названия и весового процентного соотношения по меньшей мере одного из множества сырьевых материалов (A, B, … N), названия и весового процентного соотношения по меньшей мере одного из множества подклассов (A1, A2, A3, … An; B1, B2, B3, … Bn; N1, N2, N3, … Nn) материалов, названия и весового процентного соотношения по меньшей мере одного из химических веществ (CM1, CM2, CM3, … CMn) или их сочетания.

[0081] Согласно одному аспекту указанное множество команд обеспечивает множество сбросов порций материала над множеством конвейерных лент и/или альтернативных транспортировочных систем, причем указанное множество сбросов порций материала выбирают из по меньшей мере одного сброса одного из множества сырьевых материалов (А, B, … N), по меньшей мере одного сброса одного из множества подклассов (A1, A2, A3, … An; B1, B2, B3, … Bn; N1, N2, N3, … Nn) материалов или по меньшей мере одного сброса одного из химических веществ (CM1, CM2, CM3, … CMn) над указанным множеством конвейерных лент.

[0082] Система и способ для производства DMC с улучшенными структурными свойствами используют блок выбора материала с панелью команд для управления задействованными компонентами и способом в соответствии с настоящим изобретением. Панель команд управляет потоком/сбросами порций материала из по меньшей мере одного сброса одного из множества сырьевых материалов (A, B, … N) из отделений для хранения сырьевых материалов, по меньшей мере одного из множества подклассов (A1, A2, A3, … An; B1, B2, B3, … Bn; N1, N2, N3, … Nn) материалов из отделений подачи материала и/или по меньшей мере одного из химических веществ (CM1, CM2, CM3, … CMn) из блока распыления химических реагентов. Указанное множество порций материала затем смешивают в смесительном блоке и производят строительный материал в виде сухой смеси.

[0083] В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения способ, представленный на ФИГ. 6, изображает примерную работу компонентов, показанных на ФИГ. 2. Способ начинается на этапе (602), на котором множество сырьевых материалов (A, B, … N) помещают на хранение во множество отделений для хранения сырьевых материалов из различных источников.

[0084] Следующий этап (604) включает использование блока сортировки материалов, который сортирует или разделяет по меньшей мере один из сырьевых материалов (A, B, … N) на основании размера частиц, как показано на ФИГ. 4.

[0085] Разделенные сырьевые материалы вместе с неразделенными сырьевыми материалами хранят раздельно в отделениях подачи материала на этапе (606).

[0086] В соответствии с различными вариантами осуществления изобретения способом (600) управляют посредством блока выбора материала. Причем блок выбора материала содержит панель управления, содержащую пользовательский интерфейс, выполненный с возможностью получения требований пользователя. Кроме того, панель управления содержит компьютерную программу, которая определяет конкретную марку строительного материала на основании требований пользователя из устройства хранения данных. Устройство хранения данных содержит данные о различных сырьевых материалах на основании размера частиц (как показано на ФИГ. 4), используемые для выработки команд для производства DMC в соответствии с конкретными требованиями пользователя.

[0087] Этап (608) описывает, каким образом происходит сбор требований пользователя, включая ввод данных о строительной площадке или месте (пол, стена, крыша), или специальных требованиях и т.п. Эти требования собирают при помощи пользовательского интерфейса панели управления блока выбора материала.

[0088] Панель команд блока выбора материала отвечает за исполнение различных команд, вырабатываемых панелью управления, относящихся к марке производимого DMC в соответствии с требованиями пользователя. Панель команд управляет потоком сырьевых материалов (A, B, … N), подклассов (A1, A2, A3, … An; B1, B2, B3, … Bn; N1, N2, N3, … Nn) материалов, химических веществ (CM1, CM2, CM3, … CMn) и работой смесительного блока, конвейеров и т.п. настоящей системы. Таким образом, на этапе (610) панель команд обеспечивает выбор различных сырьевых материалов (A, B, … N), подклассов (A1, A2, A3, … An; B1, B2, B3, … Bn; N1, N2, N3, … Nn) материалов и/или химических веществ (CM1, CM2, CM3, … CMn) и их смешивание в смесительном блоке для производства DMC в соответствии с требованиями пользователя.

[0089] Затем произведенную DMC перемещают в бункер на этапе (612), откуда ее отправляют в мешках на строительную площадку или хранят для дальнейшего использования.

[0090] В примерном варианте осуществления изобретения пользователю, допустим, требуется "штукатурная смесь" на площадке. Настоящая система и способ производства DMC обеспечивают пользователя указанным строительным материалом с улучшенными структурными свойствами (см. ФИГ. 2 и 6). Различные строительные материалы (A, B, … N), находящиеся в отделениях (202) для хранения, сортируют и отправляют на хранение в отделения (260) подачи материала. Сортируют несколько сырьевых материалов (A, B, … N) посредством блока (204) сортировки материалов. Поскольку пользователю требуется "штукатурная смесь" в качестве финального продукта, указанная DMC является входными данными, вводимыми посредством панели управления блока (210) выбора материала.

[0091] Панель управления содержит хранящуюся на ней компьютерную программу, которая выбирает определенный набор данных о строительном материале, хранящийся в устройства хранения данных. В соответствии с выбранным набором данных о строительном материале панель управления вырабатывает команды и отправляет их на панель команд блока (210) выбора материала. Поскольку панель команд управляет различными компонентами системы, представленными на ФИГ. 2, она выбирает сырьевые материалы (A, B, … N), подклассы (A1, A2, A3, … An; B1, B2, B3, … Bn; Ni, N2, N3, … Nn) материалов и/или химические вещества (CM1, CM2, CM3, … CMn), необходимые для производства "штукатурной смеси". Кроме того, в другом варианте осуществления указанная панель управления вместе с указанной вычислительной программой также заменены ручным интерфейсом специалиста. Указанный ручной интерфейс специалиста обеспечивает пользователю легкое средство для сравнения требуемых технических характеристик конструкции по меньшей мере с одним набором данных о строительном материале.

[0092] Для производства "штукатурной смеси" (как показано на ФИГ. 5) на каждые 400-600 грамм цемента требуется 600-800 грамм заменителя мелкодисперсного заполнителя, 200-300 грамм обычного пуццолана (аналогичного зольно пыли/размолотому гранулированному доменному шлаку). К тому же (как показано на ФИГ. 4), для производства заменителя мелкодисперсного заполнителя берут из соответствующих отделений (260) подачи материала мелкодисперсный заполнитель (с размером частиц от 0 до 75 мкм + от 75 мкм до 600 мкм + от 600 мкм до 2,36 мм + от 2,36 мм до 4,75 мм), зольную пыль (с размером частиц от 0 до 150 мкм) и размолотый гранулированный доменный шлак (с размером частиц от 0 до 150 мкм). Аналогичным образом, для получения нормального пуццолана из отделений (260) подачи материала берут зольную пыль и GGBS с удельной поверхностью по Блейну от 3200 до 4000 см²/г для каждого из них.

[0093] Как показано на ФИГ. 2, подклассы (Ai, A2, A3, … An; B1, B2, B3, … Bn; N1, N2, N3, … Nn) материалов и/или химические вещества (CM1, CM2, CM3, … CMn) подают при помощи конвейеров (не показаны) в смесительный блок (240). Смесительный блок (240) смешивает по меньшей мере одно из множества подклассов (A1, A2, A3, … An; B1, B2, B3, … Bn; N1, N2, N3, … Nn) материалов и/или химических веществ (CM1, CM2, CM3, … CMn), выбранных посредством команд панели команд блока (210) выбора материала и перемещает произведенную DMC (штукатурную смесь) в бункер (270).

[0094] На основании требований пользователя произведенную DMC упаковывают в мешки разного объема и отправляют на площадку, где она может быть легко использована после добавления в нее определенного количества воды.

[0095] Такую же процедуру повторяют для RCC, строительного материала для дорожного покрытия и других DMC при помощи различных команд, вырабатываемых панелью управления и управляемых панелью команд блока выбора материала.

[0096] В примерном варианте осуществления настоящего изобретения на ФИГ. 7 изображена пошаговая структурная схема 700 для блок-схемы управления обработкой сырьевого материала, как описано ранее со ссылкой на ФИГ. 6:

i. Природный речной песок (702), если он имеется в большом количестве в конкретной области, и если модуль крупности и гранулометрический состав полностью соответствуют необходимому требованию, непосредственно используют в качестве мелкодисперсного заполнителя для производства строительных материалов. В случае отсутствия природного речного песка используют каменную муку или железистый шлаковый песок (702) в качестве полного или частичного заменителя мелкодисперсного заполнителя при условии, что модуль (FM) крупности и гранулометрический состав соответствуют необходимому требованию (требования представлены на ФИГ. 4);

ii. Если два вышеупомянутых параметра не соответствуют требованиям (704), мелкодисперсный заполнитель направляют на сортировочную установку и на хранение в отдельные бункеры для песка (706), содержащие различные фракции, которые затем смешивают при помощи автоматических процессов с получением почти точного модуля крупности и гранулометрического состава и в дальнейшем используют для производства строительных материалов;

iii. Крупнодисперсный заполнитель с размером частиц 5-10 мм (не VSI материал) является фракцией, которая в изобилии имеется на любых дробилках (708) и для которой коэффициент потребления и/или производства очень низок по сравнению с заполнителями с другими размерами фракции, такими как заполнители с размером не более 20 мм;

iv. В случае, если стратегически планируется использовать по назначению установку (710) для производства/обработки песка, эта фракция заполнителя размером 5-10 мм может быть использована в качестве сырьевого материала (A, B, … N) для производства обработанного песка;

v. Обработанный песок направляют на сортировочный блок (706) и затем хранят в разных бункерах, а позже смешивают в соответствующих пропорциях (724) для достижения требуемых свойств для производства строительных материалов различной природы и в соответствии с различными требованиями. Это разработанный с учетом потребностей заказчика процесс, составляющий неотъемлемую часть пошаговой структурной схемы 700, представленной на ФИГ. 7. Он становится первичным выпуском блока обработки песка (710).

[0097] Также очевидно, что для производства сухих строительных материалов должен быть определен и/или установлен максимальный исходный уровень влажности. В частности, указанный исходный уровень влажности для производства сухих строительных материалов установлен на максимальном уровне 0,5%. Кроме того, наиболее предпочтительно снизить содержание влаги в сырьевых материалах до исходного уровня влажности, установленного для конечных сухих строительных материалов. Например, если исходный уровень влажности зафиксирован на максимальном уровне 0,5%, то сырьевые материалы или заполнители (в частности, мелкодисперсный заполнитель) должны быть высушены в предварительно спроектированной сушилке, чтобы снизить уровень влажности до 0,5%.

[0098] Кроме того, наиболее предпочтительно поддерживать замкнутую/полузамкнутую среду во время производства сухих строительных материалов так, чтобы не было дополнительного увеличения уровня влажности на протяжении всего производственного процесса. Соответственно, настоящая система обеспечивает замкнутую/полузамкнутую среду с заданной зависящей от времени стратегией упаковывания для производства желаемого строительного материала. Указанная замкнутая/полузамкнутая среда с указанной зависящей от времени стратегией упаковывания обеспечивает отсутствие дополнительного увеличения уровня влажности строительных материалов в виде сухих смесей.

[0099] В одном варианте осуществления изобретения для работы указанной предварительно спроектированной сушилки должно быть использовано эффективное топливо, которое является приемлемым с технической и коммерческой точки зрения. Керосин или другое нефтехимическое жидкое топливо не является коммерчески жизнеспособным, в том числе из-за его сравнительно низкой теплотворной способности.

[00100] После тщательного рассмотрения и коммерческого анализа, если для работы указанной предварительно спроектированной сушилки используют в качестве неочищенного топлива уголь с очень высокой теплотворной способностью, то сжигание такого угля также будет производить угольную золу высокого качества.

vi. Эту угольную золу (714), получаемую из угля с очень высокой теплотворной способностью (712), анализируют на предмет ее механических и химических свойств для возможности использования ее в качестве замены цемента или песка.

vii. Если установлено, что в своем первоначальном состоянии угольная зола удовлетворяет соответствующим стандартам и подходит для замены цемента, ее напрямую подают в бункеры для зольной пыли для использования в качестве замены цемента.

viii. Если установлено, что требуется некоторое изменение свойств угольной золы, она может быть направлена на блок измельчения/сортировки (716), который разделяет золу на более крупные и более мелкие фракции.

ix. Более крупные фракции непосредственно направляют в бункеры для песка различных фракций, и, таким образом, используют позже посредством смешивания в соответствующих пропорциях (724) с получением требуемых свойств мелкодисперсных заполнителей для производства строительного материала.

x. Более мелкие фракции направляют в бункеры для зольной пыли и используют в качестве замены цемента для производства строительных материалов.

xi. Кроме того, зольная пыль от внешнего источника (722) может быть подвергнута тем же процессам, что описаны на этапах i-x.

xii. Если вместо зольной пыли выбран размолотый гранулированный доменный шлак или GGBFS (726), то, как показано на пошаговой структурной схеме 700, представленной на ФИГ. 7, GGBFS может подвергаться тому же процессу, который описан на этапах i-x.

xiii. Цемент (730) выбирают соответствующим образом на основании его установленных параметров качества, в основном прочности, географической доступности, репутации компании, а также учитываемых конкретных технических требований.

xiv. VSI заполнитель с размером частицы менее 10 мм, крупнодисперсные заполнители с размером частицы 20 мм, добавки (в виде порошка) смешивают с обработанным мелкодисперсным заполнителем, а также с обработанными цементирующими материалами в соответствующих пропорциях согласно составу стандартной смеси, что обеспечивает оптимальное качество производимого строительного материала. Убеждаются, что форма выбранных заполнителей является вполне приемлемой.

xv. Добавки (728) почти всегда находятся в порошковой форме. Их хранят в отдельных резервуарах, откуда подают через сухие дозаторы соответствующей конструкции в центральный смеситель с помощью усовершенствованной механической системы.

xvi. Таким образом, пошаговая блок-схема 700, как показано на ФИГ. 7, обеспечивает производство строительного материала/строительного раствора/ штукатурного материала/растворной стяжки из сухой смеси на основании параметров, наилучшим образом соответствующих требованиям пользователя.

[00101] Вышеприведенные описания конкретных вариантов осуществления настоящего изобретения представлены в целях описания. Они не являются исчерпывающими и не ограничивают настоящее изобретение раскрытыми точными формами, и, очевидно, возможны многие модификации и вариации в свете вышеизложенного. Представленные варианты осуществления изобретения выбраны и описаны с целью наилучшего объяснения принципов настоящего изобретения и его практического применения, чтобы тем самым обеспечить другим специалистами в данной области техники возможность наилучшего применения настоящего изобретения и различных вариантов его осуществления с различными модификациями, подходящими для конкретного предполагаемого использования. Следует понимать, что предполагаются различные опущения и замены эквивалентов в случае необходимости, но такие опущения и замены покрывают применение или осуществление в пределах сущности или объема настоящего изобретения.

Настоящее изобретение раскрывает систему и способ производства различных сухих строительных смесей и вспомогательных строительных материалов (DMC) с улучшенными структурными свойствами. Указанная система и способ используют блок (204) сортировки материалов, который сортирует по меньшей мере один из множества сырьевых материалов (A, B, … N) на основании их размера частиц и физических свойств. Эти сортированные сырьевые материалы хранят раздельно в отделениях (260) подачи материала и выбирают в соответствии с конструкционными требованиями к марке для конечного пользователя. Изобретение дополнительно включает использование блока (210) выбора материала, который управляет работой различных компонентов настоящего изобретения. Кроме того, указанная система и способ обеспечивают простое средство повторного использования промышленных отходов, таких как зольная пыль и доменный шлак, для производства различных строительных и вспомогательных строительных материалов. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Система для производства строительных материалов в виде сухих смесей с улучшенными техническими свойствами, содержащая:

множество отделений (202) для хранения сырьевых материалов, выполненных с возможностью хранения множества сырьевых материалов (A, B, … N);

блок (204) сортировки материалов, выполненный с возможностью сортировки по меньшей мере одного из указанного множества сырьевых материалов (A, B, N) на множество подклассов (A1, A2, A3, … An; B1, B2, B3, … Bn; N1, N2, N3, … Nn) материалов, причем указанное множество подклассов (A1, A2, A3, … An; B1, B2, B3, … Bn; N1, N2, N3, … Nn) материалов хранится во множестве отделений (260) подачи материала;

блок (220) распыления химических реагентов, содержащий множество химических веществ (CM1, CM2, CM3, … CMn), хранящихся во множестве отделений (CS1, CS2, CS3, … CSn) для хранения химических реагентов;

блок (210) выбора материала, работающий во взаимодействии с указанным множеством отделений (260) подачи материала, указанным множеством отделений (202) для хранения сырьевых материалов и указанным множеством отделений (CS1, CS2, CS3, … CSn) для хранения химических реагентов, причем указанный блок (210) выбора материала выполнен с возможностью выбора по меньшей мере одного подкласса (A1, A2, A3, … An; B1, B2, B3, … Bn; N1, N2, N3, … Nn) материалов, по меньшей мере одного сырьевого материала (A, B, … N) и по меньшей мере одного химического вещества (CM1, CM2, CM3, … CMn) в соответствии с маркой строительного материала, представленной пользователем; и

множество транспортировочных систем, соединяющих по меньшей мере одно из указанного множества отделений (260) подачи материала, указанного множества отделений (202) для хранения сырьевых материалов и указанного множества отделений (CS1, CS2, CS3, … CSn) для хранения химических реагентов со смесительным блоком (240), причем указанный смесительный блок (240) выполнен с возможностью смешивания указанного по меньшей мере одного выбранного подкласса (A1, A2, A3, … An; B1, B2, B3, … Bn; N1, N2, N3, … Nn) материалов, по меньшей мере одного выбранного сырьевого материала (A, B, … N) и по меньшей мере одного химического вещества (CM1, CM2, CM3, … CMn) для производства строительного материала в виде сухой смеси.

2. Система по п. 1, в которой блок (204) сортировки материалов выбран по меньшей мере из блока просеивания, вибрационной/роторной шаровой мельницы, воздушной сортировочной системы, дробильно-сортировочного блока или их сочетания.

3. Система по п. 1, в которой блок сортировки материалов выполнен с возможностью обеспечения множества подклассов (A1, A2, A3, … An; B1, B2, B3, … Bn; N1, N2, N3, … Nn) материалов на основании распределения по размеру частиц и/или форме частиц каждого из указанного множества сырьевых материалов.

4. Система по п. 1, в которой указанное множество химических веществ выбрано по меньшей мере из одного из следующего: целлюлозного материала, крахмального материала, лигносульфонатной соли, стеарата группы щелочных металлов или группы щелочноземельных металлов, сульфонированного нафталинформальдегида, поликарбоксилового эфира, присадочной композиции, гидроксидной соли группы щелочных металлов или группы щелочноземельных металлов или их сочетания.

5. Система по п. 1, в которой блок (210) выбора материала содержит:

панель управления, содержащую пользовательский интерфейс, устройство хранения данных, вычислительную программу и процессор, причем указанная панель управления выполнена с возможностью выработки множества команд в соответствии с маркой строительного материала, представленной пользователем; и

панель команд для исполнения указанного множества команд в отношении указанного множества отделений (202) для хранения сырьевых материалов, указанного множества отделений (260) подачи материала, указанного множества отделений (CS1, CS2, CS3, … CSn) для хранения химических реагентов.

6. Система по п. 5, в которой пользовательский интерфейс обеспечивает пользователю панель ввода для ввода марки строительного материала.

7. Система по п. 5, в которой блок хранения данных содержит множество наборов данных о строительных материалах,

причем каждый из упомянутого множества наборов данных о строительных материалах соответствует одному из следующего: техническим характеристикам материала бетона, техническим характеристикам вспомогательного материала бетона, техническим характеристикам вспомогательного материала цемента, техническим характеристикам опилочного материала или техническим характеристикам шламового материала.

8. Система по п. 7, в которой каждый из указанного множества наборов данных о строительных материалах выбран на основании весового процентного соотношения по меньшей мере одного из множества сырьевых материалов (A, B, … N), весового процентного соотношения по меньшей мере одного из множества подклассов (A1, A2, A3, … An; B1, B2, B3, … Bn; N1, N2, N3, … Nn) материалов, весового процентного соотношения по меньшей мере одного из множества химических веществ (CM1, CM2, CM3, … CMn) или их сочетания.

9. Система по п. 5, в которой указанная вычислительная программа вместе с указанным процессором выполнены с возможностью сравнения марки строительного материала, введенной пользователем, по меньшей мере с одним набором данных о строительном материале и создают множество команд в соответствии по меньшей мере с одним набором данных о строительном материале, совпадающим с введенной маркой строительного материала.

10. Система по п. 9, в которой обеспечена передача указанного множества команд на панель команд для исполнения этого множества команд в отношении указанного множества отделений (202) для хранения сырьевых материалов, указанного множества отделений (260) подачи материала, указанного множества отделений (CS1, CS2, CS3, … CSn) для хранения химических реагентов.

11. Система по п. 10, в которой указанное множество команд выбрано на основании названия и весового процентного соотношения по меньшей мере одного из множества сырьевых материалов (A, B, … N), названия и весового процентного соотношения по меньшей мере одного из множества подклассов (A1, A2, A3, … An; B1, B2, B3, … Bn; N1, N2, N3, … Nn) материалов, названия и весового процентного соотношения по меньшей мере одного из множества химических веществ или их сочетания.

12. Система по п. 11, в которой указанное множество команд обеспечивает множество сбросов порций материала над указанным множеством транспортировочных систем,

причем указанное множество сбросов порций материала выбрано из по меньшей мере одного сброса одного из множества сырьевых материалов (А, B, … N), по меньшей мере одного сброса одного из множества подклассов (A1, A2, A3, … An; B1, B2, B3, … Bn; N1, N2, N3, … Nn) материалов или по меньшей мере одного сброса одного из множества химических веществ (CM1, CM2, CM3, … CMn).

13. Система по п. 12, в которой обеспечено смешивание указанного множества сброшенных порций материала в смесительном блоке (240) для производства строительного материала в виде сухой смеси.

14. Система по п. 1, дополнительно содержащая блок удаления примесей и влаги, встроенный в линию с указанным множеством отделений (202) для хранения сырьевых материалов,

причем блок удаления примесей и влаги выполнен с возможностью очистки указанного множества сырьевых материалов от пыли и влаги.

15. Способ производства строительных материалов в виде сухих смесей с улучшенными техническими свойствами, включающий:

выбор и хранение множества сырьевых материалов (A, B, … N) во множестве отделений (202) для хранения сырьевых материалов;

сортировку по меньшей мере одного из указанного множества сырьевых материалов посредством блока (204) сортировки материалов на множество подклассов (A1, A2, A3, … An; B1, B2, B3, … Bn; N1, N2, N3, … Nn) материалов, причем указанное множество подклассов (A1, A2, A3, … An; B1, B2, B3, … Bn; N1, N2, N3, … Nn) материалов хранится во множестве отделений (260) подачи материала;

выбор и хранение множества химических веществ (CM1, CM2, CM3, … CMn) во множестве отделений (CS1, CS2, CS3, … CSn) для хранения химических реагентов, причем множество отделений (CS1, CS2, CS3, … CSn) для хранения химических реагентов соединено с блоком (220) распыления химических реагентов;

выбор по меньшей мере одного сырьевого материала (A, B, … N), по меньшей мере одного подкласса (A1, A2, A3, … An; B1, B2, B3, … Bn; N1, N2, N3, … Nn) материалов и по меньшей мере одного химического вещества (CM1, CM2, CM3, … CMn), причем выбор осуществляют в соответствии с маркой строительного материала, обеспеченной пользователем на блоке (210) выбора материала, содержащем блок управления и блок команд, работающие во взаимодействии с указанным множеством отделений (202) для хранения сырьевых материалов, указанным множеством отделений (260) подачи материала и указанным множеством отделений (CS1, CS2, CS3, … CSn) для хранения химических реагентов; и

смешивание указанного по меньшей мере одного выбранного сырьевого материала (A, B, N), по меньшей мере одного выбранного подкласса (A1, A2, A3, … An; B1, B2, B3, … Bn; N1, N2, N3, … Nn) материалов и по меньшей мере одного химического вещества (CM1, CM2, CM3, … CMn) при помощи смесительного блока (240) для производства строительного материала в виде сухой смеси.

16. Способ по п. 15, в котором сортировку по меньшей мере одного из указанного множества сырьевых материалов (А, В, … N) осуществляют на основании распределения по размеру частиц и/или форме частиц каждого из указанного множества сырьевых материалов (А, В, … N).

17. Способ по п. 15, в котором блок (204) сортировки материалов выбран по меньшей мере из блока просеивания, вибрационной/роторной шаровой мельницы, воздушной сортировочной системы, дробильно-сортировочного блока или их сочетания.

18. Способ по п. 15, в котором указанное множество химических веществ (CM1, CM2, CM3, … CMn) выбирают по меньшей мере из одного из следующего: целлюлозного материала, крахмального материала, лигносульфонатной соли, стеарата группы щелочных металлов или группы щелочноземельных металлов, сульфонированного нафталинформальдегида, поликарбоксилового эфира, присадочной композиции, гидроксидной соли группы щелочных металлов или группы щелочноземельных металлов или их сочетания.

19. Способ по п. 15, в котором панель управления содержит:

пользовательский интерфейс, посредством которого пользователь вводит марку строительного материала в панель управления;

устройство хранения данных, содержащее множество наборов данных о строительных материалах, причем каждый из упомянутого множества наборов данных о строительных материалах соответствует одному из следующего: техническим характеристикам строительного материала, техническим характеристикам вспомогательного строительного материала, техническим характеристикам вспомогательного материала цемента, техническим характеристикам опилочного материала или техническим характеристикам шламового материала;

вычислительную программу и процессор, выполненные с возможностью сравнения марки строительного материала, введенной пользователем, по меньшей мере с одним набором данных о строительном материале, причем указанный процессор вырабатывает множество команд в соответствии с указанным по меньшей мере одним набором данных о строительном материале, совпадающим с введенной маркой строительного материала, и указанное множество команд передают на панель команд.

20. Способ по п. 19, в котором каждый из указанного множества наборов данных о строительных материалах выбирают на основании весового процентного соотношения по меньшей мере одного из множества сырьевых материалов (A, B, … N), весового процентного соотношения по меньшей мере одного из множества подклассов (A1, A2, A3, … An; B1, B2, B3, … Bn; N1, N2, N3, … Nn) материалов, весового процентного соотношения по меньшей мере одного из множества химических веществ (CM1, CM2, CM3, … CMn) или их сочетания.

21. Способ по п. 19, в котором панель команд исполняет указанное множество команд в отношении указанного множества отделений (202) для хранения сырьевых материалов, указанного множества отделений (260) подачи материала, указанного множества отделений (CS1, CS2, CS3, … CSn) для хранения химических реагентов.

22. Способ по п. 21, в котором указанное множество команд выбирают на основании названия и весового процентного соотношения по меньшей мере одного из множества сырьевых материалов (A, B, … N), названия и весового процентного соотношения по меньшей мере одного из множества подклассов (A1, A2, A3, … An; B1, B2, B3, … Bn; N1, N2, N3, … Nn) материалов, названия и весового процентного соотношения по меньшей мере одного из материалов химических присадок (CM1, CM2, CM3, … CMn) или их сочетания.

23. Способ по п. 22, в котором указанное множество команд обеспечивает множество сбросов порций материала над множеством транспортировочных систем,

причем указанное множество сбросов порций материала выбрано из по меньшей мере одного сброса одного из множества сырьевых материалов (А, B, … N), по меньшей мере одного сброса одного из множества подклассов (A1, A2, A3, … An; B1, B2, B3, … Bn; N1, N2, N3, … Nn) материалов или по меньшей мере одного сброса одного из химических веществ (CM1, CM2, CM3, … CMn).

24. Способ по п. 23, в котором указанное множество порций материала смешивают в смесительном блоке (240) и производят строительный материал в виде сухой смеси,

причем указанный строительный материал в виде сухой смеси упаковывают в герметичные оболочки в соответствии с требованиями пользователя.