專利名稱:物料的混合和噴射方法
本發(fā)明是有關(guān)物料的混合和噴射方法，特別涉及利用物料流的流動能量進(jìn)行物料混合和噴射的方法，它適用于采用流體輸送各種物料或混合物料，并需要進(jìn)行進(jìn)一步混合的場合，尤其適用于建筑材料的混合和噴射施工。
在建筑業(yè)上應(yīng)用各種纖維增強(qiáng)水泥的復(fù)合材料，以及在建筑行業(yè)采用噴射施工已有多年的歷史。但傳統(tǒng)采用的噴射混合施工，大多是將不同性狀或性狀近似的參予混合的材料經(jīng)予先攪拌混合成干料或漿料，以及把參予混合的各種增強(qiáng)纖維經(jīng)纖維分散，并分別通過流體輸送至各自的噴咀，然后分別通過各自的噴咀一面進(jìn)行噴射一面使其在噴射過程進(jìn)行相互混合的方式進(jìn)行現(xiàn)場施工，這種噴射施工的缺點(diǎn)在于混合不充份或混合不夠，從而造成其制成品質(zhì)量不高，或不能滿足使用需要，或給現(xiàn)場施工帶來困難等。特別是近年來發(fā)展了各種新型輕質(zhì)建筑材料，例如需要在漿料或泡沫漿料中除了添加各種增強(qiáng)纖維外，有時(shí)還要添加諸如膨潤性填料，或快凝劑等，以及在樹脂類膠結(jié)料中添加固化劑等，這不僅要求必需充份混合，而且對混合的時(shí)間也需要進(jìn)行較嚴(yán)格的控制，而使纖維能得到充份均勻的混合更為重要。尤其是近年來發(fā)展了鋼纖維增強(qiáng)混凝土，為了使這種具有發(fā)展前途的建筑材料能盡快在建筑實(shí)際中得到應(yīng)用，傳統(tǒng)采用的噴射施工方法已不能滿足需要。綜上所述，在建筑業(yè)上傳統(tǒng)采用的噴射施工方法已不能滿足需要。綜上所述，在建筑業(yè)上傳統(tǒng)采用的噴射施工方法已不能滿足建筑材料發(fā)展上的需要，本發(fā)明就是針對上述存在的問題而提出一種物料的混合噴射方法，是使參予混合的各種物料用流體輸送至混合噴射區(qū)域，通過使所述各物料在此區(qū)域內(nèi)充份混合，然后進(jìn)行噴射施工的方法，通過采用這種方法能提高建筑材料的噴射施工制成品的質(zhì)量，能滿足包括鋼纖維增強(qiáng)混凝土在內(nèi)的新發(fā)展材料的混合噴射施工的需要。本人曾在中國實(shí)用新型專利(其申請?zhí)枮?6201549)，題為“制造輕質(zhì)建筑材料的混合噴涂設(shè)備”的專利申請中，其中提出的成套設(shè)備中的混噴裝置就是基于本發(fā)明的原理而給出的示意結(jié)構(gòu)，因此本發(fā)明將對基于這一原理的方法作全面詳細(xì)的揭示。
本發(fā)明方法將包括以下步驟，1)首先用流體動力分別將參予混合的各物料變成物料流輸送至混合噴射區(qū)域的前面，即相當(dāng)于所述傳統(tǒng)方法的噴咀前面，2)然后讓所述的各物料流分別從不同的方向射入所述的混合噴射區(qū)域，是為了使射入的各物料流在所述的區(qū)域內(nèi)各各相互碰撞，根據(jù)參予混合的物料的不同性狀，發(fā)生碰撞的情況是比較復(fù)雜的，因此通過實(shí)驗(yàn)可分別調(diào)節(jié)所述各物料流的射入方向及其各相互間的夾角，使進(jìn)入所述區(qū)域的各物料流經(jīng)過首次及其后的多次交叉碰撞后大體上形成向噴出方向運(yùn)動的混合的紊流物料流，在進(jìn)入所述混合區(qū)域的諸物料流中加上一股氣體或液體的輸送流體，將更能促進(jìn)物料的混合和形成所述的混合的紊流物料流，3)使產(chǎn)生的混合紊流物料流的流束經(jīng)過收縮，或依次經(jīng)過多次收縮，能進(jìn)一步加劇所述物料流的混合和增強(qiáng)其流動動力，4)在經(jīng)過以上步驟以后，使產(chǎn)生的混合物料流進(jìn)行噴射施工。
采用本發(fā)明的物料的混合和噴射方法，主要特征在于提供物料的混合區(qū)域，使物料經(jīng)過充份混合后再進(jìn)行噴射施工，所述的混合區(qū)域可以按參予混合的各物料的不同性狀和混合特性或要求來安排，從而形成分別適用于不同混合噴射場合的結(jié)構(gòu)或設(shè)備，甚至是可調(diào)節(jié)的設(shè)備，它能適應(yīng)于對混合時(shí)間有嚴(yán)格要求的場合，和有各種纖維參予混合的場合，尤其能適應(yīng)鋼纖維增強(qiáng)混凝土噴射施工的場合，不僅能提高所述噴射施工制成品的質(zhì)量而且能簡化操作，節(jié)省設(shè)備。
下面結(jié)合所附結(jié)構(gòu)示意圖，并通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。
圖1為示意表示實(shí)施本發(fā)明的一般結(jié)構(gòu)原理圖。
圖2為示意表示實(shí)施本發(fā)明的另一種實(shí)施結(jié)構(gòu)方案圖。
圖3為示意表示實(shí)現(xiàn)圖2所示結(jié)構(gòu)方案的裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
圖1為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的一般結(jié)構(gòu)原理圖。5是所述的混合和噴射區(qū)域，2、3、4表示用流體將參予混合的各種物料分別輸送來的各物料流，將從各自不同的方向射入?yún)^(qū)域5內(nèi)，例如其中有的可以是配制好的混合的干料或漿料，也可以是經(jīng)過初步分散過的各種纖維，也可以是參予混合的單料，但通常使其中有一股物料流，例如4為輸送氣流或液流，并使分別同時(shí)也表示各物料流射入混合區(qū)域5內(nèi)的平均方向的2，3，4能大體在區(qū)域5內(nèi)會交于一點(diǎn)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)得知，使2，3，4各各相互間的夾角α或2α應(yīng)在30°～130°范圍內(nèi)，這樣同時(shí)射入?yún)^(qū)域5內(nèi)的各物料流，經(jīng)過相互間復(fù)雜的多次彈性或非彈性碰撞，或者是夾帶著纖維，大體形成沿圖中箭頭方向向前的混合物料紊流，6示意表示使產(chǎn)生的混合物紊流的流束進(jìn)一步收縮的區(qū)域，所述的收縮區(qū)6也可以是由多段依次類似收縮區(qū)段組成(圖中未表示)，用來使所述形成的混合物紊流加劇騷動，從而使物料混合進(jìn)行更充份，同時(shí)也將加強(qiáng)最后進(jìn)行噴射的能力;所述的輸送氣流或液流也是用來加劇物料混合，促使形成所述的混合物紊流;使所述的角度α或2α大致在30°～130°范圍內(nèi)的理由主要是盡可能避免射入混合區(qū)域5內(nèi)后的物料流粒子和容器壁碰撞而削弱或減少混合物料紊流沿圖示箭頭方向前進(jìn)的能力，這完全是通過實(shí)驗(yàn)得到的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，同樣的理由也應(yīng)使所述各物料流的會交點(diǎn)距離所述各物料流的入射口一定的距離;經(jīng)過所述的混合區(qū)5和收縮區(qū)6以后的混合物料紊流即可以通過一般的噴咀進(jìn)行噴射施工。
圖2為示意表示為實(shí)施本發(fā)明方法的另一結(jié)構(gòu)方案，主要是用來為適應(yīng)鋼纖維增強(qiáng)混凝土的噴射施工，它和圖1中所示方案不同之處主要在于圖2，3，4所分別代表的物質(zhì)內(nèi)容的不同，圖2中的4表示為經(jīng)混合配制的混凝土干料經(jīng)氣力輸送至所述的混合區(qū)5，2.3分別表示所述鋼纖維混凝土中所需的鋼纖維，和輸送氣流，同時(shí)參看圖3，10為通常的混凝土干料攪拌混合裝置，經(jīng)配制的混凝土干料用氣力輸送至本發(fā)明方法的混合區(qū)域5的前面，9示意表示鋼纖維分散設(shè)備，也可以用氣力把經(jīng)分散的鋼纖維送至所述的混合區(qū)域5的前面，4為混凝土噴頭。如采用通常的一邊進(jìn)行混凝土的噴射，一邊進(jìn)行鋼纖維的噴射，使在噴射中進(jìn)行混合的噴射混合方法，所形成的鋼纖維增強(qiáng)混凝土制成品將不可避免地要形成鋼纖維在混凝土結(jié)構(gòu)中的二維排列，因而造成混凝土結(jié)構(gòu)的分層現(xiàn)象，這是建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)用上不允許存在的現(xiàn)象，而若采用本發(fā)明的方法，由于是在所述的混合區(qū)5內(nèi)使混凝土和鋼纖維進(jìn)行較充份的混合后再進(jìn)行噴射，因此能達(dá)到鋼纖維在混凝土結(jié)構(gòu)中的三維排列，而不會造成所述的分層現(xiàn)象。
此外，無論是為實(shí)施本發(fā)明方法的一般結(jié)構(gòu)或第二結(jié)構(gòu)方案，都可根據(jù)參予混合的各物料的不同性狀和混合上的不同特點(diǎn)或使用要求進(jìn)行具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，本發(fā)明方法尤其能適用于上述輕質(zhì)建筑材料和鋼纖維增強(qiáng)混凝土，以及各種纖維增強(qiáng)水泥復(fù)合材料的制造或噴射施工，但不僅如此，對凡是采用氣力或液力輸送的各物料并需要進(jìn)行混合制備的場合，若采用本發(fā)明的方法都能得到使混合充份和易于控制，且能簡化操作和節(jié)省設(shè)備的效果。
在上述各圖中相同的號碼表示相同或同類的部份或部件。
權(quán)利要求
1.一種物料的混合和噴射方法，尤其涉及利用物料流的流動能量進(jìn)行物料的混合和噴射的方法，其特征是它包括以下步驟，1，首先靠流體動力分別將參予混合和噴射的各物料輸送至混合和噴射區(qū)域的前面，2，然后使所述輸送至混合和噴射區(qū)域前的各物料流分別從不同的方向射入所述混合和噴射區(qū)域，產(chǎn)生相互碰撞而造成混合物料流的紊流，3，使產(chǎn)生的混合物料流紊流的流束收縮而進(jìn)一步加劇物料的混合，4，使最后產(chǎn)生的混合的物料流進(jìn)行噴射。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其特征是使所述分別從不同方向射向混合和噴射區(qū)域的各物料流各自平均的射入方向大致在所述的混合和噴射區(qū)域內(nèi)相交于一點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的方法，其特征是使所述分別從不同方向射向混合和噴射區(qū)域的各物料流的各自平均的射入方向各相互間形成的夾角分別在30°～130°范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的方法，其特征是所述的使紊流流束的收縮是使所述的紊流流束依次經(jīng)過多次的收縮。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的方法，其特征是所述的分別從不同方向射入混合和噴射區(qū)域的諸物料流中，有一股輸送氣流或液流，其平均射入方向處于相對其它物料流各平均射入方向的對稱中心線的位置上。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的方法，其特征是所述的輸送氣流或液流用混合配制好的混凝土物料流取代。
專利摘要
本發(fā)明涉及物料的混合和噴射方法，尤其涉及利用物料流動能力進(jìn)行物料混合噴射方法。在建筑業(yè)上傳統(tǒng)使用的物料混合噴射方法大體是在一面進(jìn)行噴射一面又進(jìn)行物料的混合，因而混合不充分和不能滿足材料發(fā)展的需要。本發(fā)明方法將各物料流輸送至混合區(qū)，并使之分別從不同方向同時(shí)射入該混合區(qū)，且進(jìn)一步使產(chǎn)生的紊流收縮而后進(jìn)行噴射，可使物流混合充分，制品質(zhì)量得到確保和滿足各種特殊材料制備的需要。
文檔編號B28C7/00GK87100274SQ87100274
公開日1987年8月12日 申請日期1987年1月13日
發(fā)明者謝孝存 申請人:上海建筑材料工業(yè)學(xué)院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan