一种混凝土现场泵送真空搅拌输送管及施工工艺的制作方法

1.本发明涉及一种混凝土现场泵送辅助设备以及使用该设备进行混凝土泵送的施工工艺。


背景技术：

2.混凝土是气液固三相混合物,其中气体在混凝土硬化后以孔隙存在于硬化混凝土结构中。孔隙会降低混凝土整体连续性，受到载荷时孔隙内壁形成应力集中，通常会在应力集中处形成裂缝，进而导致混凝土结构强度降低甚至损毁。为了降低混凝土内气泡量，有两种方式，其一是添加消泡剂，其二是对混凝土进行真空搅拌。第一种方式，在搅拌过程中效果明显，但在混凝土搅拌完成后通过搅拌车输送过程中，在罐车内混凝土的搅拌仍然是开放过程，搅拌过程会引入空气形成新的气泡，消泡剂的作用如何，以及最终混凝土被泵送到浇注点后含气率多少，可控程度较低。对于真空搅拌实际上面临的问题和添加消泡剂一样，就是搅拌完成后，在运输过程中，罐车的搅拌还是会引入空气，使得混凝土最终含气量受更多的因素影响。罐车运送时间，单车运送混凝土量等因素都会影响最终混凝土含气量，并最终影响混凝土硬化后的结构强度。
3.现有技术中有钢管混凝土施工中对钢管先抽真空，然后将混凝土泵送进入真空环境的钢管内，这种方式仅适用于钢管混凝土的施工，这种工艺必须要有一个能够承受真空环境的密封结构，这对于普通建筑来说并不适用。因此，在普通建筑施工中，可控的降低混凝土含气量对提高施工质量有明显的帮助。


技术实现要素：

4.本技术实施例通过提供一种混凝土现场泵送真空搅拌输送管及施工工艺，解决了现有技术中混凝土浇注时含气量不可控的问题，实现了混凝土排气可控的效果。
5.本技术实施例提供了一种混凝土现场泵送真空搅拌输送管，包括进料斗、管体出料口，其特征在于，所述进料斗与管体的连通，进料斗用于向管体通入混凝土；所述出料口与管体远离进料处的一端连通，出料口用于管体内的混凝土排出；进料斗上设有进料阀门，进料阀门用于关闭和气密封进料斗与管体之间的通道；所述出料口上设有出料阀门，出料阀门用于关闭和气密封出料口与管体之间的通道；
6.所述管体还包括送料装置、第一气管、真空泵；
7.所述送料装置用于迫使混凝土在管体内移动；
8.所述第一气管与管体内空间连通，第一气管用于与真空泵连通，由真空泵抽吸管体内空气，使管体内气压低于管体外气压。
9.进一步的，还包括第二气管，所述第二气管与管体连通，第二气管上带有通气阀，第二气管用于调整管体内的真空度；还包括真空表，真空表检测端伸入管体内，用于检测管体内的真空度。
10.进一步的，所述送料装置为电机带动的螺旋导流片，螺旋导流片位于管体内。
11.进一步的，所述管体轴线与水平面成45-90度的夹角；
12.所述管体排料端带有连接口和排气部；
13.所述连接口为锥台形，所述接口与弧形或是u形的排气部连通，排气部的两端开口朝下，开口为方形，开口面积不大于管体径向截面面积；
14.所述第一气管与排气部的顶部连通。
15.进一步的，所述排气部的顶部中心处分为上下两层，上层为真空部，真空部与第一气管连通；下层为分流部，所述分流部包括多个通道，通道由窄通道和宽通道间隔组成，使混凝土在通道处发生形变。
16.进一步的，所述出料口与排气部的另一开口连通，所述出料口向下延伸，伸入排料罐内，所述排料罐带有一个倾斜的下侧壁，所述出料口底端开口处位于排料罐的下侧壁的上方，使混凝土沿下侧壁滑落至排料罐的底端；所述排料罐的底端带有排料罐阀，排料罐阀用于开闭排料罐的排料口；所述排料罐的上部固定连通第三气管，第三气管与真空泵连通。
17.一种混凝土现场泵送真空搅拌输送工艺，包括前述的输送管，包括以下步骤：
18.1)定量将混凝土卸入的进料斗，使混凝土进入管体内；
19.2)关闭管体两端进出料的通道，开启真空泵对管体内抽真空；
20.3)开启出料通道，将混凝土输送至泵送设备。
21.进一步的，所述送料装置为电机带动的螺旋导流片，螺旋导流片位于管体内；
22.所述步骤2)中，正反转螺旋导流片，使混凝土在管体内进行搅拌。
23.进一步的，所述管体轴线与水平面成45-90度的夹角；
24.所述管体排料端带有连接口和排气部；
25.所述连接口为锥台形，所述接口与弧形或是u形的排气部连通，排气部的两端开口朝下，开口为方形，开口面积不大于管体径向截面面积；
26.所述第一气管与排气部的顶部连通；
27.所述出料口与排气部的另一开口连通，所述出料口向下延伸，伸入排料罐内，所述排料罐带有一个倾斜的下侧壁，所述出料口底端开口处位于排料罐的下侧壁的上方，使混凝土沿下侧壁滑落至排料罐的底端；所述排料罐的底端带有排料罐阀，排料罐阀用于开闭排料罐的排料口；所述排料罐的上部固定连通第三气管，第三气管与真空泵连通；
28.所述步骤2)出料阀门间隔开闭，当排气部内混凝土体积达到排气部容积80％时开启出料阀门，同时开启送料装置,当在排气部经过负压排气的混凝土进入排料罐后关闭出料阀门，并对排料罐进行抽真空，排料罐内真空度大于排气部内真空度；排料罐内排气2-5min后开启排料罐阀。
29.进一步的，所述排气部带有真空表和第二气管，第二气管上带有气阀，气阀用于调整排气部内的真空度。
30.本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：通过对混凝土在进入泵送设备之前，进行真空排泡处理。这样，混凝土在浇注进入建筑结构之后含气率可控程度更高。可以排出混凝土在搅拌和运输过程中产生的气泡，并避免混凝土在泵送过程中引入新的气泡。
附图说明
31.图1本发明结构示意图；
32.图2是带有排料罐时结构示意图；
33.图3是连接口结构示意图；
34.图4是排气部结构示意图；
35.图5是分流部俯视图。
36.图中，进料斗100、进料阀门110、管体200、送料装置210、第一气管220、第二气管230、真空泵240、真空表250、连接口260、排气部270、真空部271、分流部272；
37.出料口300、出料阀门310；
38.排料罐400、罐体410、第三气管420、排料罐阀430
具体实施方式
39.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
40.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
41.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
42.通过对混凝土在进入泵送设备之前，进行真空排泡处理。这样，混凝土在浇注进入建筑结构之后含气率可控程度更高。
43.实施例一
44.如图1所示，一种混凝土现场泵送真空搅拌输送管，包括进料斗 100、管体200出料口300，所述进料斗100与管体200的连通，进料斗100用于向管体200通入混凝土；所述出料口300与管体200远离进料处的一端连通，出料口300用于管体200内的混凝土排出；进料斗100上设有进料阀门110，进料阀门110用于关闭和气密封进料斗100与管体200之间的通道；所述出料口300上设有出料阀门310，出料阀门310用于关闭和气密封出料口300与管体200之间的通道；管道的两端通过阀门密封是为了形成一个气密环境，便于后续的抽真空操作。
45.所述管体200还包括送料装置210、第一气管220、真空泵240；
46.所述送料装置210用于迫使混凝土在管体200内移动搅拌；送料装置210的可以有多种选择，螺旋送料器的方式，回转的料耙，皮带，管体内壁上固定的导流片等等方式均可。螺旋送料器的方式，是电机带动的螺旋导流片，螺旋导流片位于管体200内，这种方式有一个好处，就是混凝土可以往复的运动，达到搅拌混凝土的目的。
47.所述第一气管220与管体200内空间连通，第一气管220用于与真空泵240连通，由
真空泵240抽吸管体200内空气，使管体200内气压低于管体200外气压，管体内的气压0到-96kpa范围内。
48.为了方便控制管体200内的气压，增加第二气管230，所述第二气管230与管体200连通，第二气管230上带有通气阀，第二气管 230用于调整管体200内的真空度；还包括真空表250，真空表检测端伸入管体200内，用于检测管体200内的真空度。真空度过高可以松一下通气阀。真空度不够就让真空泵240持续工作。
49.实施例二
50.如图2-图5所示，管体200如果是水平设置，使用螺旋送料装置，混凝土在搅拌时，本身包裹在混凝土内的气泡的压力比管体200 内的气压高，会快速地破灭达到排泡的目的，但是抽真空设备抽到完全没有空气的状态，成本太高了，所以一般操作时管体内仍然会有空气。螺旋送料器范围搅拌混凝土时，混凝土会在管体200内包覆管体内的空气，虽然这个空气气压比外界的低，但仍然会有少量空气进入混凝土，这部分混凝土在进入空气后会形成少量气泡。因此，为了减少或是避免排泡之后再次进入空气对设备进行改进。
51.所述管体200轴线与水平面成45-90度的夹角；这样混凝土在向上输送时会封闭管体，位于最上方的混凝土可以始终处于真空抽吸的状态。
52.所述管体200排料端带有连接口260和排气部270；
53.所述连接口260为锥台形，所述连接口260与弧形或是u形的排气部270连通，排气部的两端开口朝下，开口为方形，开口面积不大于管体200径向截面面积；混凝土经过挤压成饼状，在进入到排气部 270内之后有更多的接触负压环境的面积，内部气泡能够更多的上浮或是破散。
54.所述第一气管220与排气部270的顶部连通，混凝土如果直接进入到排气部270会被第一气管220抽吸走，所以排气部270的顶部最好是弧形的，但是底面是平的，增大空间，且不妨碍混凝土的移动。排气部270本身也可以倾斜设置，使底面的平面向下倾斜，避免混凝土淤积堵塞第一气管220。
55.在实际使用测试中发现，混凝土成饼状，如果混凝土层的厚度不大，例如不超过粗集料最大粒径的2倍，排气效率非常好。但是如果混凝土流动性比较差，而且混凝土层比较厚，稍稍有些离析状况时，砂浆容易板结在排气部270顶部的顶面上，这个位于板结的砂浆内与排气部270顶部底面之间的气泡很难排出。所以将所述排气部270的顶部中心处分为上下两层，上层为真空部271，真空部271与第一气管220连通；下层为分流部272，所述分流部272包括多个通道，通道由窄通道2721和宽通道2722间隔组成，使混凝土在通道到发生形变。这样，混凝土进入通道后会受到挤压，砂浆上下移动，进入窄通道时与真空环境接触的立面面积变大，更有利于排泡。
56.实施例三
57.如图2-图5所示，所述出料口300与排气部270的另一开口连通，所述出料口300向下延伸，伸入排料罐400内，所述排料罐400 带有一个倾斜的下侧壁，所述出料口300底端开口处位于排料罐400 的下侧壁的上方，使混凝土沿下侧壁滑落至排料罐400的底端；所述排料罐400的底端带有排料罐阀430，排料罐阀用于开闭排料罐400 的排料口；所述排料罐400的上部固定连通第三气管420，第三气管 420与真空泵240连通。排料罐400的作用一方面是缓冲混凝土，便于连续进入泵送设备，另一方面，排气部270的真空度不宜过大，因为混凝土
要分多次进行真空排泡，但排料罐400内可以始终保持较高的真空度，一方面进一步进行排泡，另一方面，混凝土进入排料罐后，排气部和排料罐之间是连通的，排气部270不需要再进行二次抽真空操作。
58.一种混凝土现场泵送真空搅拌输送工艺，包括如实施例一所述的输送管，包括以下步骤：
59.1)定量将混凝土卸入的进料斗，使混凝土进入管体200内；
60.2)关闭管体两端进出料的通道，开启真空泵对管体200内抽真空；
61.3)开启出料通道，将混凝土输送至泵送设备。
62.所述送料装置210为电机带动的螺旋导流片，螺旋导流片位于管体200内；
63.所述步骤2)中，正反转螺旋导流片，使混凝土在管体内进行搅拌。
64.当设备是实施例三所述的设备时，所述管体200轴线与水平面成 45-90度的夹角；
65.所述管体200排料端带有连接口260和排气部270；
66.所述连接口260为锥台形，所述连接口260与弧形或是u形的排气部270连通，排气部的两端开口朝下，开口为方形，开口面积不大于管体200径向截面面积；
67.所述第一气管220与排气部270的顶部连通；
68.所述出料口300与排气部270的另一开口连通，所述出料口300 向下延伸，伸入排料罐400内，所述排料罐400带有一个倾斜的下侧壁，所述出料口300底端开口处位于排料罐400的下侧壁的上方，使混凝土沿下侧壁滑落至排料罐400的底端；所述排料罐400的底端带有排料罐阀430，排料罐阀用于开闭排料罐400的排料口；所述排料罐400的上部固定连通第三气管420，第三气管420与真空泵240连通；
69.所述步骤2)出料阀门310间隔开闭，当排气部270内混凝土体积达到排气部容积80％(排气部可以设置透明观察窗)时开启出料阀门310，同时开启送料装置210(利用送料装置将混凝土挤压推送出排气部270),当在排气部270经过负压排气的混凝土进入排料罐400 后关闭出料阀门310，并对排料罐400进行抽真空，排料罐400内真空度大于排气部270内真空度；排料罐400内排气2-5min后开启排料罐阀430。
70.当然，排气部270最好带有真空表250和第二气管230，第二气管230上带有气阀，气阀用于调整排气部270内的真空度。此外，排料罐最好也有真空表和调整真空度的通气管。
71.以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明精神和原则内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。