установка для приготовления пенобетона аэрированием

Формула изобретения

Установка для приготовления пенобетона аэрированием, включающая баросмеситель с ротором, установленный на тележке, привод, пульт управления, контрольно-измерительную аппаратуру, штуцер для подачи сжатого воздуха в корпус баросмесителя, отличающаяся тем, что баросмеситель установлен под острым углом к поверхности тележки и снабжен уровнемером, а сжатый воздух для аэрирования смеси подается непосредственно в зону, окружающую ротор баросмесителя через микроотверстия, сделанные в эластичном элементе с обратимой деформацией, уложенном в пазу на дне корпуса баросмесителя вокруг его ротора.

Описание изобретения к патенту

Установка для приготовления пенобетона аэрированием предназначена для получения пенобетонной смеси, используемой Б строительной индустрии.

В настоящее время в пенобетонной технологии используют следующие способы для приготовления пенобетонной смеси (Гридчин A.M., “Вестник Белгородского Государственного технологического университета имени В.Г. Шухова”, Научно-теоретический журнал, г. Белгород, выпуск №4, стр.120., 2003 г.).

1. Поризация бетонной смеси предварительно приготовленной пеной:

- традиционный пенный способ, заключающийся в раздельном приготовлении высокократной пены и поризуемого раствора, в последующем их смешивание в отдельном смесителе или смесителе для приготовления раствора.

- метод сухой минерализации пены, заключающийся в предварительном приготовлении низкократной пены и ее минерализации сухими компонентами смеси путем постепенного и равномерного введения их в приготавливаемую пеномассу при одновременном перемешивании в смесителе.

2. Приготовление пенобетонной смеси без приготовления пены:

- метод приготовления пеномассы аэрированном, основанный на воздухововлеченни раствором вяжущего и кремнеземистого компонента с пенообразователем при их скоростном перемешивании.

При первых двух способах приготовления пенобетонной смеси в технологическом комплекте набора оборудования используются пеногенераторы для приготовления пены. Так, в технологический комплект итальянской фирмы “LASTON” модели 5/8М входят смеситель, аэратор (пеногенератор), насос (“Материалы международной научно-практической конференции “Пенобетон-2003” 9-11 апреля 2003 г., Белгород). Это является их основным недостатком, так как необходимость в применении пеногенераторов усложняет оборудование для приготовления пенобетона и увеличивает себестоимость получаемого пористого материала.

Способ приготовления пеномассы аэрированном основан на воздухововлечении раствором вяжущего н кремнеземистого компонента с пенообразователем при их скоростном перемешивании.

При приготовлении пенобетонной смеси методом аэрирования нет необходимости в использовании пеногенератора. Положительной особенностью способа аэрирования является то, что наблюдается частичная активация смеси, получение мелкопористой ячеистой структуры пенобетона, которая взаимосвязана с прочностью пенобетона и коэффициентом поризации (В.А.Мартыненко, “Ячеистые и поризованные легкие бетоны”, Днепропертовск, “Пороги”, 2002). Однако в связи с тем, что все процессы поризации совмещены в одном агрегате (в высокооборотном смесителе), то к нему предъявляется ряд особых технических и технологических требований. К техническим требованиям относятся: объем смесителя н соотношение его основных размеров, скорость оборота вала, динамика потоков смеси при перемешивании. Технологические факторы - это коэффициент загрузки по объему, время аэрирования, количество и вид пенообразователей, начальная н конечная подвижность бетонной смеси. Многофакторная взаимосвязь процесса приготовления смеси значительно влияет как на время ее приготовления, так и на свойства пенобетонных изделий.

Один из недостатков получения пенобетона методом аэрации заключается в том, что при использовании аэрирования отмечаются колебания плотности пенобетонной смеси из-за отсутствия точной дозировки компонентов смеси и контроля ее плотности. В том числе и недозированная подача сжатого воздуха Б полость смесителя. При этом воздушные полости в объеме смеси распределяются неравномерно. Диаметры воздушных ячеек разбросаны в широком диапазоне, образуются макропоры. А при большом количестве макропор эмульсия воздуха переходит в ячейковую структуру пенобетона (Л.Д.Шахова, В.В.Балясннков “Пенообразователи для ячеистых бетонов”, стр. 98, Белгород, 2002), что отрицательно сказывается на теплоизоляционных н прочностных характеристиках материала.

Эти недостатки присущи, например, мобильному малогабаритному пенобетоно-смесителю типа “SIC” (В.А.Мартыненко, “Ячеистые и поризованные легкие бетоны”, стр. 142, Днепропертовск, “Пороги”, 2002). Бетоносмеситель данной марки включает в себя тележку, установленный на ней вертикально расположенный баросмеситель с герметично закрывающейся крышкой. Внутри корпуса баросмесителя расположен ротор, снабженный лопастями. На тележке установлен электропривод для вращения вала ротора, пульт управления установкой. Пенобетоносмеситель оснащен контрольно-измерительной аппаратурой. В нижней части корпуса баросмесителя встроен штуцер, по которому в полоть смесителя подается сжатый воздух для аэрирования бетонной смеси. Основные недостатки данной конструкции заключаются в том, что баросмеситель расположен вертикально, что не только увеличивает габаритные размеры установки, но и создает неудобства в процессе эксплуатации установки ввиду того, что загрузочный люк расположен высоко над уровнем пола. Также не лучшим образом решен вопрос аэрации пенобетонной смеси. Сжатый воздух в полость смесителя подается только в зону, прилегающую к корпусу смесителя с одной стороны. Подобное эксцентричное расположение штуцера не способствует равномерному распределению воздушных пузырьков во всем объеме смеси, а недозированная подача воздуха приводит к получению воздушных пор различных диаметров.

А это отрицательно сказывается на прочностных и теплоизоляционных свойствах получаемого материала.

Целью данного изобретения является создание удобной в эксплуатации установки для приготовления пенобетона. А также дозирование объема сжатого воздуха, подаваемого во внутреннюю полость смесителя для аэрирования, его равномерное распределение во всем объеме получаемой смеси, получение воздушных пор в смеси с одинаковыми, заранее заданными диаметрами; контроль объема пенобетона.

Достигается поставленная задача путем:

- Подачи сжатого воздуха непосредственно в зону перемешивания раствора, т.е. в зону, расположенную вокруг ротора смесителя. Для этого на дне корпуса смесителя вокруг ротора устраивается кольцевой паз, в который укладывается эластичный материал с обратимой деформацией (например, резиновый шланг). В нем прокалывается множество отверстий малого диаметра. В исходном состоянии эти отверстия закрыты в силу эластичных свойств самого материала. При подаче сжатого воздуха микроотверстия приоткрываются, и воздух проникает в корпус смесителя. Образовавшиеся на поверхности эластичного элемента пузырьки воздуха, не успев увеличиться до макроразмеров, срываются турбулентным потоком цементного раствора, который перемешивается в корпусе смесителя вращающимися лопастями ротора, и аэрируют раствор, равномерно распределяясь в его массе. Таким образом, меняя давление воздуха, подаваемого через эластичный элемент, сохраняя при этом постоянное число оборотов вала ротора, можно вырабатывать воздушные пузырьки любого заданного размера. Как известно, чем мельче размеры микропор в пенобетоне и чем больше их количество в единице объема пенобетона, тем лучше механические и теплопроводные свойства материала.

- Установления корпуса баросмесителя под острым углом к тележке. Такое расположение упрощает работу оператора при загрузке баросмесителя ингредиентами для приготовления пенобетона и снижает габаритные размеры установки.

На фиг.1 приведен общий вид установки для приготовления пенобетона аэрированием, где 1 - баросмеситель, 2 - крышка баросмеснтеля, 3 - корпус баросмесителя, 4 - тележка, 5 - сливной патрубок, 6 - привод ротора, 7 - воздухопровод, 8 - пульт управления, 9 - вентиль высокого давления газового редуктора, 10 - вентиль низкого давления газового редуктора, 11 и 12 - спускные вентили низкого и высокого давления, 13 - перепускной клапан, 14 - манометр, 15 - уровнемер.

На фиг 2 приведена схема размещения эластичного элемента в пазу и подводки сжатого воздуха, где: 16 - ротор баросмесителя, 17 - эластичный элемент с обратимой деформацией, 18 - микроотверстия, 19 - штуцер.

Установка для приготовления пенобетона аэрированном работает следующим образом.

Тележка 4 с установкой подводится к месту производства работ, и в баросмеситель 1 через открытую крышку 2 загружаются обусловленные в технологическом процессе ингредиенты. После чего крышка герметически закрывается и посредством пульта управления 8 приводится в действие привод вала ротора 16. Открывается вентиль низкого давления 10 газового редуктора (вентиль 9 закрыт), и по воздухопроводу 7 через штуцер 19 в полость эластичного элемента 17 подается сжатый воздух низкого давления. Под воздействием давления воздуха микроотверстия 18, проделанные в эластичном элементе 17, приоткрываются и через них воздух попадает в полость баросмесителя. Образовавшиеся пузырьки воздуха срываются с поверхности эластичного элемента вращающимся потоком приготавливаемой смеси, находящейся в полости баросмесителя, и равномерно распределяются в ее объеме. После насыщения смеси пузырьками воздуха лишний воздух, находящийся в полости баросмесителя, стравливается в атмосферу через перепускной клапан 13. Возможно и ручное стравливание избыточного давления посредством открывания спускных вентилей 11 и 12. Давление в полости баросмесителя контролируется манометром 14. Уровень пенобетона в баросмесигеле контролируется уровнемером 15. Готовая смесь под воздействия высокого давления, подаваемого в полость баросмесателя вентилем 9 (при закрытом вентиле 10), через сливной патрубок 5 гофрированным шлангом подается к месту назначения.