一种基于快硬水泥混凝土的便捷建造设备及建造工艺的制作方法

1.本发明涉及水泥混凝土建造技术领域，具体为一种基于快硬水泥混凝土的便捷建造设备及建造工艺。


背景技术：

2.水泥混凝土材料从发明到现在经过了200多年的发展已经取得了巨大的成就，目前全世界几乎所有的大规模工程建设所采用的工程材料基本全部是水泥混凝土制品，已经成为推动人类社会稳步发展的重要材料之一。水泥混凝土通常做法是需要先将水泥、沙子、石子、添加剂、增强纤维以及水等所需要的基本材料全部先放在搅拌机内进行搅拌混制，混合均匀后再在施工现场通过人工或者机械泵送的形式将混凝土注入成型模腔内，使之逐步硬化成为牢固的建筑体；或者在工厂内进行建造物构成部件的预制，制成为混凝土预制构件，再将预制构件运送到施工现场进行组装作业，直至建筑物完成投入使用。
3.目前运用最普遍使用的各类水泥混凝土的施工技术会遇到诸如建造固化时间长、多孔易开裂、早期强度低、不耐腐蚀等问题，且由于现场制备条件的不完善以及预制构件自重大、运输不便等因素，使得不够灵活机动和受施工现场环境影响大，较难在一些突发情况和特殊工况下发挥应急保障的作用；
4.有鉴于此，我们亟需一种基于快硬水泥混凝土的便捷建造设备及建造工艺。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种基于快硬水泥混凝土的便捷建造设备，包括原料储运装置、原料提取及泵送装置；
6.所述原料储运装置位于原料提取及泵送装置的一侧，所述原料提取及泵送装置的顶部设置有门式移动框架；
7.产品喷覆成型系统装置、产品整形固化系统装置；
8.所述产品喷覆成型系统装置位于产品整形固化系统装置的一侧，所述产品喷覆成型系统装置与产品整形固化系统装置均设置在门式移动框架的一端底部；
9.制备成品收集设备，所述制备成品收集设备位于产品喷覆成型系统装置与产品整形固化系统装置的下方。
10.优选地，所述产品喷覆成型系统装置包括两个横纵交错的入料筒、伺服电机一、伺服电机二以及固体料进料管，两个横纵交错的所述入料筒的一端分别与伺服电机一、伺服电机二的一端相互连接，两个所述入料筒的内部均活动设置有搅拌辊，两个所述搅拌辊的一端分别与伺服电机一、伺服电机二的输出端相互连接。
11.优选地，所述固体料进料管位于横向设置的入料筒的顶部，且二者相互贯穿，所述固体料进料管的中部设置有固体料电子计量阀。
12.优选地，远离所述入料筒的一侧设置有多个液体料进料管，多个所述液体料进料管的底部连接成一根通管，且一根通管的靠近底部位置设有加压阀，所述通管的底部设置
有液体喷料头。
13.优选地，竖向设置的所述入料筒的内部底端设置有混料仓，所述混料仓位于竖向设置的搅拌辊的下方，竖向设置的所述入料筒的底部固定安装有有固体料落料辊。
14.优选地，所述固体料落料辊与液体喷料头的底端相互平齐，且固体料落料辊与液体喷料头的底部设置有物料层。
15.优选地，所述产品整形固化系统装置包括回旋搅拌装置、旋转震动辊实抹平装置以及激光发生器，所述回旋搅拌装置、旋转震动辊实抹平装置以及激光发生器均设置在物料层的上方，且回旋搅拌装置、旋转震动辊实抹平装置以及激光发生器相互平齐设置。
16.本发明提供了一种基于快硬水泥混凝土的便捷建造工艺，包括以下步骤：
17.s1:分别制造快硬水泥混凝土a和快硬水泥混凝土b，且原料储运装置对所有原材料进行有针对性的分别储存，并在原料储运装置上设置有出料装置和专用管道，对原料提取及泵送装置进行供料。
18.s2：原料提取及泵送装置负责对原料储运装置所供应原料进行提取和泵送至产品喷覆成型系统装置中，再借助门式移动框架将物料供应到产品喷覆成型系统装置中。
19.s3：产品喷覆成型装置负责对原料提取及泵送装置所供应的原材料进行分别称量，粉料和颗粒骨料集中后通过搅拌辊混合均匀，计量控制阀对原料进行称量、加压喷头配套压力传感器对液体料进行加压喷洒和数据回传、铺装辊对混合好的固体料进行定厚度铺装、螺旋搅拌杆在伺服电机一或伺服电机二带动下对固体料进行混合搅拌和给料喂料，并完成铺装。
20.s4：回旋搅拌装置对铺装好的物料进行平面内定厚度旋转搅拌使固体料和液体料进行充分接触反应，旋转震动辊实抹平装置对搅拌好的物料进行震动消泡和平整压实。
21.s5：激光发声器配套温度控制模块对温度的控制达到全程可调可控，进一步对经过整形的物料进行加温。
22.优选地，s2中原料提取及泵送装置包括带式输送、螺旋输送、振动式输送、刮板输送、斗式提升输送、气力输送中的一种或多种。
23.本发明的有益效果是：该种基于快硬水泥混凝土的便捷建造设备及建造工艺，最快可以在5秒内开始初凝，且在最快1分钟内完成终凝并达到1.5mpa以上强度，完成好的结构体可以在常温下进行露天养护，且水平结合面细致、融合度良好，立面光滑浑然一体，28天养护强度达到现浇一体成型的同等水平。
附图说明
24.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
25.在附图中：
26.图1是本发明主体结构示意图；
27.图2是本发明内产品喷覆成型系统装置与产品整形固化系统装置结构示意图。
28.图中：1、原料储运装置；2、原料提取及泵送装置；21、门式移动框架；3、产品喷覆成型系统装置；31、伺服电机一；32、固体料进料管；33、伺服电机二；34、固体料电子计量阀；35、液体料进料管；36、搅拌辊；37、混料仓；371、固体料落料辊；38、加压阀；381、液体喷料
头；39、物料层；4、产品整形固化系统装置；41、回旋搅拌装置；42、旋转震动辊实抹平装置；43、激光发生器；5、制备成品收集设备；6、入料筒。
具体实施方式
29.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
30.实施例：如图1-2所示，本发明一种基于快硬水泥混凝土的便捷建造设备，包括原料储运装置1、原料提取及泵送装置2；原料储运装置1位于原料提取及泵送装置2的一侧，原料提取及泵送装置2的顶部设置有门式移动框架21；产品喷覆成型系统装置3、产品整形固化系统装置4；产品喷覆成型系统装置3位于产品整形固化系统装置4的一侧，产品喷覆成型系统装置3与产品整形固化系统装置4均设置在门式移动框架21的一端底部；产品喷覆成型系统装置3负责对原料提取及泵送装置2所供应的原材料进行分别称量，粉料和颗粒骨料集中后通过搅拌辊混合均匀，再由铺装辊铺装一定的厚度到工作位。
31.制备成品收集设备5，制备成品收集设备5位于产品喷覆成型系统装置3与产品整形固化系统装置4的下方。产品喷覆成型系统装置3包括两个横纵交错的入料筒6、伺服电机一31、伺服电机二33以及固体料进料管32，两个横纵交错的入料筒6的一端分别与伺服电机一31、伺服电机二33的一端相互连接，两个入料筒6的内部均活动设置有搅拌辊36，两个搅拌辊36的一端分别与伺服电机一31、伺服电机二33的输出端相互连接，伺服电机一31、伺服电机二33能够分别带动两个不同角度的搅拌辊36实现运转，进而使得料物可在入料筒6内实现移动运输。
32.固体料进料管32位于横向设置的入料筒6的顶部，且二者相互贯穿，固体料进料管32的中部设置有固体料电子计量阀34，使得液体料能够和固体料按照配比量达到较好的接触，方便后续反应的充分进行。
33.远离入料筒6的一侧设置有多个液体料进料管35，多个液体料进料管35的底部连接成一根通管，且一根通管的靠近底部位置设有加压阀38，通管的底部设置有液体喷料头381。竖向设置的入料筒6的内部底端设置有混料仓37，混料仓37位于竖向设置的搅拌辊36的下方，竖向设置的入料筒6的底部固定安装有有固体料落料辊371，对混合好的固体料进行定厚度铺装、螺旋搅拌杆在伺服电机一31和伺服电机二33的带动下对固体料进行混合搅拌和给料喂料。
34.固体料落料辊371与液体喷料头381的底端相互平齐，且固体料落料辊371与液体喷料头381的底部设置有物料层39。产品整形固化系统装置4包括回旋搅拌装置41、旋转震动辊实抹平装置42以及激光发生器43，回旋搅拌装置41、旋转震动辊实抹平装置42以及激光发生器43均设置在物料层39的上方，且回旋搅拌装置41、旋转震动辊实抹平装置42以及激光发生器43相互平齐设置，以保证在该装置通过后物料可以初步凝固而不变形并且在下个铺装周期到来时能够达到一定的结构强度，可在其上进行下一轮喷覆作业直至完成整体建造。
35.s1:分别制造快硬水泥混凝土a和快硬水泥混凝土b，原料储运装置1对所有原材料进行有针对性的分别储存，并在原料储运装置1上设置有出料装置和专用管道，对原料提取及泵送装置2进行供料。
36.s2：原料提取及泵送装置2负责对原料储运装置1所供应原料进行提取和泵送至产品喷覆成型系统装置3中，再借助门式移动框架21将物料供应到产品喷覆成型系统装置3中。
37.s3：产品喷覆成型装置负责对原料提取及泵送装置2所供应的原材料进行分别称量，粉料和颗粒骨料集中后通过搅拌辊混合均匀，计量控制阀对原料进行称量、加压喷头配套压力传感器对液体料进行加压喷洒和数据回传、铺装辊对混合好的固体料进行定厚度铺装、螺旋搅拌杆在伺服电机一31或伺服电机二33带动下对固体料进行混合搅拌和给料喂料，并完成铺装。
38.s4：回旋搅拌装置41对铺装好的物料进行平面内定厚度旋转搅拌使固体料和液体料进行充分接触反应，旋转震动辊实抹平装置42对搅拌好的物料进行震动消泡和平整压实。
39.s5：激光发声器43配套温度控制模块对温度的控制达到全程可调可控，进一步对经过整形的物料进行加温。
40.根据权利要求8的一种基于快硬水泥混凝土的便捷建造工艺，其特征在于：s2中原料提取及泵送装置2包括带式输送、螺旋输送、振动式输送、刮板输送、斗式提升输送、气力输送中的一种或多种。
41.根据s1中提到的快硬水泥混凝土a具体原料为：气硬性磷酸镁水泥80～120份、外加剂1～15份、掺合料0～20份、颜料0～5份、颗粒骨料40～120份、增强纤维0～10份、水30～100份；磷酸镁水泥为重烧氧化镁和磷酸盐按照质量比＝1～4.5:1的混合物，重烧氧化镁特征为：1600℃以上煅烧过的菱镁矿，其氧化镁含量为88％～95％，细度为80～400目；磷酸盐是磷酸一铵、磷酸二氢铵、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸镁中的任一种或者几种；
42.外加剂为硼酸、硼砂、柠檬酸、消泡剂、减水剂、纤维素、可再分散胶粉、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和乙二胺四乙酸二钠中的一种或一种以上；减水剂主要由以下原料制备而成：木质素磺酸盐类减水剂类，萘系高效减水剂类，三聚氰胺系高效减水剂类，氨基磺酸盐系高效减水剂类，脂肪酸系高减水剂类，聚羧酸盐系高效减水剂、丙烯醇聚氧乙烯醚、甲基丙烯酸钠、过硫酸铵、海藻糖、硅酮粉、页岩灰、聚萘甲醛磺酸钠盐、氟硅酸钠和硅酮；硼砂特征为：工业级别的硼砂，纯度以质量百分数不低于95％，细度为120～400目；
43.消泡剂为有机硅类粉末消泡剂；纤维素为羧甲基淀粉钠、羟丙基甲基纤维素钠、聚乙烯醇纤维素钠、羟乙基纤维素、甲基纤维素中的一种或几种；掺合料为粉煤灰、活性微硅粉、偏高岭土、钢渣按照质量比＝1～2:1～3:0.5:1～4的混合物；粉煤灰等级不低于二级粉煤灰，细度为800～1600目；偏高岭土为800℃以上煅烧过的高岭土，细度为800～1600目；颜料为细度为100～400目的合成无机颜料；活性微硅粉和钢渣的细度为400～1600目；活性微硅粉、钢渣以及颜料中所含的金属氧化物的活性都低于氧化镁的活性，进一步充当水化磷酸镁和水化磷酸铵镁晶体结构的骨料，提高了材料的稳定性；增强纤维是聚丙烯纤维、聚乙烯纤维、耐碱玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维、芳纶纤维、钢纤维、各类植物纤维(棉、麻、农作物秸秆、锯末等)或者其他复合纤维素纤维等一种或者几种。
44.该快硬水泥混凝土a的制备方法为：将重烧镁粉、掺合料、颜料等粉料分别存放或者有条件时提前混合搅拌均匀制成预拌砂浆；颗粒骨料单独存放；将磷酸盐与水混合制备成液体料，需要2种以上的分别制备存放，液体类添加剂也进行单独存放；前述材料通过本
发明的制取装备进行有针对性的分别提取、称量、搅拌和后续的建造过程。该快硬水泥混凝土具有早强快凝、粘结强度高、体积稳定性好、耐热耐高温、与旧混凝土之间的相容性好、耐久性好及环境适应性广等特点。
45.根据s1中提到的快硬水泥混凝土b具体原料为：水硬性快硬水泥80～120份、外加剂1～15份、掺合料0～20份、颜料0～5份、颗粒骨料40～120份、增强纤维0～10份、水30～100份；快硬水泥为硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥、铝酸盐水泥、硅酸盐水泥中的一种或者几种混合物；外加剂为消泡剂、减水剂、促凝剂、缓释剂、纤维素、可再分散胶粉中的一种或几种；消泡剂为有机硅类粉末消泡剂；减水剂主要由以下原料制备而成：木质素磺酸盐类减水剂类，萘系高效减水剂类，三聚氰胺系高效减水剂类，氨基磺酸盐系高效减水剂类，脂肪酸系高减水剂类，聚羧酸盐系高效减水剂，例如一种配比为：木质素磺酸钙10-30份、海藻糖1-5份、硅酮粉5-15份、页岩灰1-10份、聚萘甲醛磺酸钠盐15-30份、氟硅酸钠2-4份和硅酮3-8份；促凝剂主要由以下原料制备而成：氯化钙1-5份；氯化锂0.5-5份；碳酸锂2-10份、硫酸铝1-5份、苏打1-11份和萤石1-5份；缓释剂主要由以下原料制备而成：四硼酸钠1-5份、柠檬酸1-10份、葡糖糖酸钠1-5份、氨水1-5份和酒石酸0.5-2份；纤维素为羧甲基淀粉钠、羟丙基甲基纤维素钠、聚乙烯醇纤维素钠、羟乙基纤维素、甲基纤维素中的一种或几种；
46.可再分散胶粉为水溶性可再分散粉末，有乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物0-25份、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物0-35份、丙烯酸共聚物0-35份、聚乙烯醇0-25份；掺合料为粉煤灰、活性微硅粉、偏高岭土、钢渣按照质量比＝1～2:1～3:0.5:1～4的混合物；粉煤灰等级不低于二级粉煤灰，细度为800～1600目；偏高岭土为800℃以上煅烧过的高岭土，细度为800～1600目；颜料为细度为100～400目的合成无机颜料；活性微硅粉和钢渣的细度为400～1600目；活性微硅粉、钢渣以及颜料中所含的金属氧化物的活性都低于氧化镁的活性，进一步充当水化硅酸钙、水化硫铝酸钙晶体结构的骨料，提高了材料的稳定性；增强纤维是聚丙烯纤维、聚乙烯纤维、耐碱玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维、芳纶纤维、钢纤维、各类植物纤维(棉、麻、农作物秸秆、锯末等)或者其他复合纤维素纤维等一种或者几种；骨料是砂石在加工过程中通过了筛分、整形和除尘等工序，使砂石的级配满足质量标准，砂石骨料粒型呈立方多棱体，能有效降低空隙率，增加堆积密度和抗压强度，可大大降低水泥的用量，同时砂石中的含粉量能得到有效控制，粒径为0.6mm以下。
47.该早强混凝土制品的制备方法为：将水泥、掺合料、颜料等粉料分别存放或者有条件时提前混合搅拌均匀制成预拌砂浆；颗粒骨料单独存放；将液体类添加剂单独存放或者与水提前混合，几种液体料不能混掺的情况下应分开储运；前述材料通过本发明的制取装备进行有针对性的分别提取、称量、搅拌和后续的建造过程。该快硬水泥混凝土具有早强快凝、粘结强度高、体积稳定性好、耐热耐高温、与旧混凝土之间的相容性好、耐久性好及环境适应性广等特点。
48.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
49.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一
体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
50.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。