一种固废掺配低碳混凝土电杆制备装置及方法与流程

本发明属于电杆制造，具体的说是一种固废掺配低碳混凝土电杆制备装置及方法。

背景技术：

1、混凝土电杆作为输电线路和配电网络中的关键支撑构件，其传统生产以水泥、天然砂石为主要原料，而水泥工业本身是二氧化碳排放的重点行业，天然砂石的开采亦对生态环境造成持续压力。为降低电杆生产过程中的碳排放并消纳大量堆存的工业固废和建筑垃圾，业内逐渐发展出以粉煤灰、矿渣粉等活性固废部分替代水泥作为胶凝材料，以建筑垃圾再生骨料、钢渣等惰性固废替代天然砂石作为骨料的低碳电杆制备路线。在该技术路线下，通常涉及胶凝材料的复合设计、固废骨料的复配、高固废掺量混凝土的搅拌、钢筋笼入模及合模、离心成型以及后续的蒸汽养护等工艺环节。

2、现有技术中，当采用高比例固废制备混凝土电杆时，首先面临材料层面的矛盾：粉煤灰、矿渣粉等固废胶凝材料早期水化活性极低，而建筑垃圾再生骨料孔隙率高、吸水严重，钢渣则密度大、易沉降。若为获得可接受的早期强度而维持高温养护制度，则大量碳排放与低碳目标背道而驰；若降低养护温度，则因固废活性不足导致脱模强度发展缓慢，严重拖长生产周期。更关键的是，离心成型过程中，重质的钢渣骨料向外壁沉降、轻质的再生骨料向内壁富集，形成严重分层，这种结构缺陷在缺乏充分水化驱动的低温预养条件下根本无法通过后续养护弥补。

3、为此，本发明提供一种固废掺配低碳混凝土电杆制备装置及方法。

技术实现思路

1、为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种固废掺配低碳混凝土电杆制备方法，包括以下步骤：

3、s1、将水泥、粉煤灰和矿渣粉混合得到胶凝材料，其中水泥用量不超过胶凝材料总质量的45%，将建筑垃圾再生骨料和钢渣混合得到固废骨料；

4、s2、按重量份称取胶凝材料、固废骨料、水以及外加剂，搅拌成均匀的混凝土拌合物；

5、s3、在模具内部放入固定有保护层垫块的钢筋笼后合模，通过涂覆组件在模具内壁表面涂抹脱膜剂，然后喂入混凝土拌合物并进行变速离心成型；

6、s4、离心成型结束后，带模静停1～2小时，利用胶凝材料中固废组分水化反应产生的低热量进行预养护，使混凝土初凝；

7、s5、随后对带模电杆进行蒸汽养护，养护最高温度不超过65℃，养护时间4～6小时，达到脱模强度后脱模，即得所述固废掺配低碳混凝土电杆。

8、其中s3的详细步骤为：

9、s31、将钢筋笼放入模具内部，采用螺栓将上下模具固定，通过驱动装置控制离心辊转动，带动模具缓慢旋转；

10、s32、当对接管柱转动至下方与注液管柱对齐时，离心辊停止运转，电磁铁通电吸引活动芯移动，活动芯下端通过注液孔进入注液管柱内部；

11、s33、启动输送泵将脱模剂通过输送管输送至注液管柱，进而脱模剂通过活动芯的y型孔进入模具内部；

12、s34、离心辊继续带动模具转动，脱模剂在模具内壁表面沿轴向扩散并沿周向滚动涂覆；

13、s35、将混凝土拌合物喂入模具内部，通过离心辊再次带动模具快速转动离心成型；

14、s36、通过电机控制轮盘转动，轮盘经传动杆带动掏浆板不断往复运动，使得掏浆板间歇式伸入模具端部并利用弹性翅将汇集在底部的稀浮浆向外推送。

15、本发明所述的一种固废掺配低碳混凝土电杆制备装置，该装置应用于上述固废掺配低碳混凝土电杆制备方法，包括离心机、模具以及涂覆组件；

16、所述离心机顶部转动连接有一对离心辊；所述离心辊传动连接有驱动装置；

17、所述涂覆组件用于向模具内壁表面涂抹脱模剂；所述涂覆组件包括输液管、输送泵、注液管柱和对接管柱；

18、所述离心机内部于一对离心辊之间位置处固定连接有输液管；所述输液管通过管路与输送泵连接；所述输液管顶部均布有一组注液管柱；所述注液管柱顶部设置有注液孔；所述模具侧壁沿圆周以及轴线方向均布有一组对接管柱。

19、优选地，所述注液管柱内部固定连接有电磁铁；所述对接管柱内部滑动密封配合有活动芯；所述活动芯内部开设有y型孔；所述对接管柱内部开设有滑槽；所述滑槽内部滑动连接有滑块，且滑块与活动芯固定连接；所述滑块与对接管柱之间固定连接有弹簧一。

20、优选地，所述注液孔内壁固定连接有封堵环。

21、优选地，所述电磁铁上侧固定连接有储气件；所述储气件和封堵环均为弹性材质并设计为空心结构；所述封堵环内侧设计为向其轴线弯曲的弧面；所述储气件与封堵环之间通过导管互相连通。

22、优选地，所述y型孔靠近模具轴线的一端内部滑动密封配合有嵌合块；所述嵌合块与活动芯之间固定连接有弹簧二；所述嵌合块内部开设有t型孔。

23、优选地，所述离心机顶部两侧均开设有排料斜槽；所述排料斜槽顶部设置有轮盘和掏浆板；所述轮盘通过电机驱动控制；所述轮盘端面与掏浆板之间铰接有传动杆；所述掏浆板底部固定连接有一组弹性翅。

24、优选地，所述掏浆板表面固定连接有导块；所述掏浆板侧面设置有导杆，且导杆通过支架与离心机固定连接；所述导杆贯穿导块并与之滑动连接。

25、优选地，所述弹性翅设计为v字型结构；所述弹性翅表面均布有一组过流孔；所述过流孔靠近轮盘的一侧设置有橡胶片；所述橡胶片一端与弹性翅固定连接，另一端与弹性翅贴合。

26、本发明的有益效果如下：

27、1.本发明所述的一种固废掺配低碳混凝土电杆制备装置及方法，以粉煤灰和矿渣粉作为主要固废胶凝组分，同时将轻质多孔的再生骨料与重质密实的钢渣进行复配，利用两种骨料的密度互补，使混合骨料在离心力场中趋于均匀悬浮，有效减少分层现象，并且粉煤灰和矿渣粉的复合可在极低水泥用量下仍保有被激发的潜力。在此基础上，利用粉煤灰和矿渣粉在加水初期即开始缓慢水化所释放的低热量，在1至2小时的带模静停期间，营造一个温和的自热预养环境。该低热驱动的预养护过程，恰好促使被离心压实但仍处于松散态的固废混凝土，在65℃以下的低温蒸汽养护介入前，就先行完成初凝并建立起初步的结构强度骨架，使得电杆在不依赖高温、不消耗额外能源的条件下，既实现了高固废掺量下的均匀成型，又保证了快速脱模所需的早期强度。

28、2.本发明所述的一种固废掺配低碳混凝土电杆制备装置及方法，通过离心机的驱动装置控制离心辊转动，带动模具缓慢旋转，每当模具的对接管柱转动至下方与相应的注液管柱对齐时，控制离心辊停止运转，然后启动输送泵将脱模剂经输液管、注液管柱注入对接管柱，最终输送至模具内壁，之后离心辊继续带动模具转动，直至转动至下个对接管柱与注液管柱对齐，通过重复上述操作，可以实现模具一边转动、一边通过对接管柱以多点位将脱模剂注入模具内部，并且模具在转动过程中，已经注入的脱模剂能够在模具内壁表面沿轴向扩散并沿周向滚动涂覆，使得脱模剂均匀分布于模具表面。

1.一种固废掺配低碳混凝土电杆制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种固废掺配低碳混凝土电杆制备方法，其特征在于：其中s3的详细步骤为：

3.一种固废掺配低碳混凝土电杆制备装置，该装置应用于权利要求1-2中任意一项所述的固废掺配低碳混凝土电杆制备方法，其特征在于：包括离心机（1）、模具（2）以及涂覆组件；

4.根据权利要求3所述的一种固废掺配低碳混凝土电杆制备装置，其特征在于：所述注液管柱（7）内部固定连接有电磁铁（10）；所述对接管柱（8）内部滑动密封配合有活动芯（11）；所述活动芯（11）内部开设有y型孔（12）；所述对接管柱（8）内部开设有滑槽（13）；所述滑槽（13）内部滑动连接有滑块（14），且滑块（14）与活动芯（11）固定连接；所述滑块（14）与对接管柱（8）之间固定连接有弹簧一（15）。

5.根据权利要求4所述的一种固废掺配低碳混凝土电杆制备装置，其特征在于：所述注液孔（9）内壁固定连接有封堵环（16）。

6.根据权利要求5所述的一种固废掺配低碳混凝土电杆制备装置，其特征在于：所述电磁铁（10）上侧固定连接有储气件（17）；所述储气件（17）和封堵环（16）均为弹性材质并设计为空心结构；所述封堵环（16）内侧设计为向其轴线弯曲的弧面；所述储气件（17）与封堵环（16）之间通过导管（18）互相连通。

7.根据权利要求4所述的一种固废掺配低碳混凝土电杆制备装置，其特征在于：所述y型孔（12）靠近模具（2）轴线的一端内部滑动密封配合有嵌合块（19）；所述嵌合块（19）与活动芯（11）之间固定连接有弹簧二（20）；所述嵌合块（19）内部开设有t型孔（21）。

8.根据权利要求3所述的一种固废掺配低碳混凝土电杆制备装置，其特征在于：所述离心机（1）顶部两侧均开设有排料斜槽（22）；所述排料斜槽（22）顶部设置有轮盘（23）和掏浆板（24）；所述轮盘（23）通过电机（25）驱动控制；所述轮盘（23）端面与掏浆板（24）之间铰接有传动杆（26）；所述掏浆板（24）底部固定连接有一组弹性翅（27）。

9.根据权利要求8所述的一种固废掺配低碳混凝土电杆制备装置，其特征在于：所述掏浆板（24）表面固定连接有导块（28）；所述掏浆板（24）侧面设置有导杆（29），且导杆（29）通过支架与离心机（1）固定连接；所述导杆（29）贯穿导块（28）并与之滑动连接。

10.根据权利要求8所述的一种固废掺配低碳混凝土电杆制备装置，其特征在于：所述弹性翅（27）设计为v字型结构；所述弹性翅（27）表面均布有一组过流孔（30）；所述过流孔（30）靠近轮盘（23）的一侧设置有橡胶片（31）；所述橡胶片（31）一端与弹性翅（27）固定连接，另一端与弹性翅（27）贴合。