一种EPS颗粒混凝土生产用混合装置

技术领域

本发明属于混凝土生产领域，尤其涉及一种EPS颗粒混凝土生产用混合装置。

背景技术

目前，混凝土主要采用水泥以及各种砂石进行混合制成，此种方式制成的混凝土其重量较大，为此少数混凝土生产厂家研发一种轻质混凝土，其采用类似“裹砂”工艺的预搅拌方法搅拌发泡聚苯乙烯（ESP）轻质混凝土，其结果表明，用ESP颗粒部分取代粗集料和细集料可以制成表观密度以及抗压强度更优的轻质混凝土；

而现有技术中，并无针对ESP轻质混凝土混合加工的设备，通常采用人工的方式进行搅拌，主要原因在于ESP颗粒需要经过两个小时的预处理（将ESP颗粒与少量水泥混合并静置，使得ESP颗粒的表面变为亲水性），然后才能加入其他的混凝土材料进行混合搅拌，此种方式采用传统的混凝土搅拌混合设备时，会造成所述ESP轻质混凝土的加工时长大幅度延长，影响实际的加工效率；为此，需要提供一种能够提前对ESP颗粒预处理的混凝土生产用混合装置。

发明内容

本发明实施例提供一种EPS颗粒混凝土生产用混合装置，以解决现有技术中的问题。

本发明实施例采用下述技术方案：一种EPS颗粒混凝土生产用混合装置，包括混凝土搅拌机，还包括：设于混凝土搅拌机顶部处的进料斗，所述进料斗与混凝土搅拌机的内腔连通；设于进料斗上方的矩形箱体，所述矩形箱体下方设置有机架，所述机架位于混凝土搅拌机的旁侧，所述矩形箱体固定设置在机架上，所述矩形箱体的下端设置有与其内腔连通的排料斗，所述矩形箱体的顶部设置有与其内腔连通的搅拌桶，所述搅拌桶的顶部开口；铰接于矩形箱体内部左上侧的挡板，所述挡板能够阻隔矩形箱体和搅拌桶；设于矩形箱体内部下侧的隔板，所述隔板将矩形箱体的下部空间分隔为左右两个空间，所述排料斗位于矩形箱体下部的右侧空间处；设于搅拌桶内的搅拌机构；以及设于矩形箱体内部左侧的翻转机构，所述翻转机构用于带动挡板转动。

进一步的，所述排料斗与矩形箱体的连接处转动设置有转轴，所述转轴横向设置，所述转轴上均匀的分布有多个沿其径向设置的杆件，所述矩形箱体上还设置有用于带动转轴旋转的旋转驱动机构。

进一步的，所述搅拌桶的上端部外壁处均匀的环绕设置有多个连通至其内部的水管接头，每一个水管接头的内侧均设置有喷洒头。

进一步的，所述翻转机构包括：纵向滑动设于矩形箱体内部左侧的两个滑块，两个滑块始终保持在同一高度；分别设于两个滑块上的第一铰接座；设于挡板下端部的两个第二铰接座，两个第二铰接座分别与两个第一铰接座一一对应，每一个第二铰接座和对应的第一铰接座之间均设置有连杆，所述连杆的两端部分别铰接在对应的第一铰接座和第二铰接座上；以及设置在两个直线导轨之间的升降组件，所述升降组件用于带动两个直线导轨同步的升降。

进一步的，所述升降组件包括：连接在两个滑块之间的矩形块，所述矩形块上纵向设置有丝孔；设于矩形箱体内部左侧的顶板，所述顶板位于矩形块的上方，所述矩形块的底部安装有轴承座；设于矩形箱体内部左侧的底板，所述底板位于矩形块的下方；螺纹连接在丝孔内的丝杆，所述丝杆的顶端部安装在轴承座上；以及设于底板上的第一旋转驱动源，所述第一旋转驱动源的输出轴通过联轴器与丝杆的下端部传动连接。

进一步的，所述矩形箱体内部左侧设置有两个纵向延伸的直线导轨， 两个滑块分别滑动设置于两个直线导轨上。

进一步的，所述搅拌机构包括：横向设于搅拌桶上方的载板，所述载板上设置有与搅拌桶同轴的第一转动孔；转动设于第一转动孔内的圆杆，所述圆杆的下端部均匀的设置有多个横向延伸的搅拌杆；以及安装于载板上的第一支架，所述第一支架上安装有第二旋转驱动源，所述第二旋转驱动源的输出轴通过联轴器与圆杆的顶端部传动连接。

进一步的，所述矩形箱体的左右两侧分别设置有两个安装板，两个安装板上均纵向安装有直线驱动源，两个直线驱动源的输出轴均与载板固定连接。

进一步的，所述旋转驱动机构包括：设于矩形箱体外侧的第二支架；以及设于第二支架上的第三旋转驱动源，所述矩形箱体上设置有与转轴转动连接的第二转动孔，所述第三旋转驱动源的输出轴通过联轴器与转轴传动连接。

本发明实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

本发明通过设置搅拌桶以及搅拌机构能够使得EPS颗粒表面转化为亲水性，而在上一批次的EPS颗粒混凝土在混凝土搅拌机内混合时，EPS颗粒可以提前在搅拌桶内预处理，分步运行，互不干涉，以此提高EPS颗粒混凝土的生产效率，待前一次的EPS颗粒混凝土加工完成并从混凝土搅拌机内排除后，可在翻转机构的作用下带动挡板翻转，从而使得预处理后的EPS颗粒流入混凝土搅拌机中，然后工作人员向混凝土搅拌机内加入其余材料即可进行新一批次的混凝土材料进行加工，极大的节省了EPS颗粒预处理时所耗费的时间，提高了EPS颗粒混凝土加工的整体速率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的局部立体结构示意图；

图3为本发明的局部立体结构剖视图一；

图4为本发明搅拌机构的爆炸图；

图5为本发明的局部立体结构剖视图二；

图6为图5中A处的放大图；

图7为本发明挡板和翻转机构的立体结构示意图；

图8为本发明矩形块和丝杆的立体结构示意图；

附图标记

1-混凝土搅拌机；11-进料斗；2-矩形箱体；21-排料斗；22-搅拌桶；221-水管接头；222-喷洒头；23-隔板；24-第二转动孔；3-机架；4-挡板；5-搅拌机构；51-载板；511-第一转动孔；52-圆杆；521-搅拌杆；53-第一支架；54-第二旋转驱动源；55-安装板；56-直线驱动源；6-翻转机构；61-滑块；62-第一铰接座；63-第二铰接座；64-连杆；65-升降组件；651-矩形块；652-丝孔；653-顶板；654-轴承座；655-底板；656-丝杆；657-第一旋转驱动源；66-直线导轨；7-转轴；71-杆件；8-旋转驱动机构；81-第二支架；82-第三旋转驱动源。

实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下结合附图，详细说明本发明各实施例提供的技术方案。

参照图1至图8所示，本发明实施例提供一种EPS颗粒混凝土生产用混合装置，包括混凝土搅拌机1，设于混凝土搅拌机1顶部处的进料斗11，所述进料斗11与混凝土搅拌机1的内腔连通；设于进料斗11上方的矩形箱体2，所述矩形箱体2下方设置有机架3，所述机架3位于混凝土搅拌机1的旁侧，所述矩形箱体2固定设置在机架3上，所述矩形箱体2的下端设置有与其内腔连通的排料斗21，所述矩形箱体2的顶部设置有与其内腔连通的搅拌桶22，所述搅拌桶22的顶部开口；铰接于矩形箱体2内部左上侧的挡板4，所述挡板4能够阻隔矩形箱体2和搅拌桶22；设于矩形箱体2内部下侧的隔板23，所述隔板23将矩形箱体2的下部空间分隔为左右两个空间，所述排料斗21位于矩形箱体2下部的右侧空间处；设于搅拌桶22内的搅拌机构5；以及设于矩形箱体2内部左侧的翻转机构6，所述翻转机构6用于带动挡板4转动；所述搅拌桶22的上端部外壁处均匀的环绕设置有多个连通至其内部的水管接头221，每一个水管接头221的内侧均设置有喷洒头222。

在本实施例中，所述EPS颗粒混凝土主要原材料为EPS颗粒：采用粒径为1～4mm的再生EPS颗粒，堆积密度为6.5kg/m3；水泥：石门海螺P·O42.5水泥；粉煤灰：石门电厂Ⅱ级粉煤灰；矿渣粉：常德广飞S95级矿渣粉；普通砂、石：本地机制砂、碎石；增塑剂：可采用湖南中岩建材科技增塑剂（粉末状）；减水剂：湖南中岩建材科技聚羧酸高效减水剂；搅拌水：自来水；

混凝土施工工艺：本试验为将EPS颗粒表面由憎水性转换变为亲水性，增强了EPS颗粒与无机胶凝材料间的黏结性能，特改良了混凝土的施工工艺：现将EPS颗粒预处理(EPS颗粒：水：水泥=1：3：4)，通过将EPS颗粒按量放入搅拌桶22内，搅拌桶22上的水管接头221均与外部环境中的水源连通，通过水管接头221向搅拌桶22内喷洒，在喷洒头222的作用下可以使得EPS颗粒预湿，然后再撒入一定量水泥干粉通过搅拌机构5搅拌均匀后并静停2小时，使EPS颗粒表面形成一层硅酸盐“外壳”，由此使得EPS颗粒表面转变为亲水性，再将配合比设计中的水泥、粉煤灰或矿渣粉、水、减水剂、增塑剂与砂石料放入至混凝土搅拌机1中（所述混凝土搅拌机1为现有技术，具有特定的进料口，图中关于混凝土搅拌机1的结构并未示出），然后通过翻转机构6带动挡板4向下转动，直至挡板4抵触在隔板23上，以此使得EPS颗粒顺着倾斜的挡板4滑落至排料斗21中，最终，EPS颗粒从排料斗21掉落至进料斗11内，最终落入至混凝土搅拌机1内部，然后通过混凝土搅拌机1运行将各种材料搅拌均匀即可取出；

需要说明的是，在上述过程中，通过隔板23的设置能够避免EPS颗粒从挡板4上滑落时掉落至矩形箱体2内底部的左侧，以避免对翻转机构6造成损伤；通过设置搅拌桶22以及搅拌机构5能够使得EPS颗粒表面转化为亲水性，而在上一批次的EPS颗粒混凝土在混凝土搅拌机1内混合时，EPS颗粒可以提前在搅拌桶22内预处理，分步运行，互不干涉，以此提高EPS颗粒混凝土的生产效率，待前一次的EPS颗粒混凝土加工完成并从混凝土搅拌机1内排除后，可在翻转机构6的作用下带动挡板4翻转，从而使得预处理后的EPS颗粒流入混凝土搅拌机1中，然后工作人员向混凝土搅拌机1内加入其余材料即可进行新一批次的混凝土材料进行加工，极大的节省了EPS颗粒预处理时所耗费的时间，提高了EPS颗粒混凝土加工的整体速率；

为了确保EPS颗粒混凝土的强度，我们进行聚苯颗粒（EPS）混凝土配合比试验：

1.EPS颗粒混凝土的强度抗压测试：采用2000KN电液式压力试验机，混凝土立方体试件抗压强度fcu按式fcu=F/A计算：式中：F------极限荷载；A-----受压面积。

2.干表观密度测试：将试块烘干至恒重，冷却至室温并用天平称量出试块的质量M（g）。用游标卡尺量出试块的尺寸（每边测量上、中、下三处，取其平均值），并计算出其体积V（mm3）。按式（2）计算出干表观密度ρh:Ρh=M/V；

本试验分两个阶段进行，第一阶段通过7d立方体抗压强度试验，初步探讨外加剂对界面的改善作用以及各种填料、搅拌工艺、EPS颗粒品种等因素对轻质混凝土强度、界面黏结性的影响作用；分析第一阶段的试验结果，选出EPS轻质混凝土最优配合比，再在第二阶段对其进行抗压强度、导热系数、抗冻性等力学物理试验；通过对其进行物理力学性能试验选出EPS轻质混凝土，从而确定最优配合比；

试验分析：在一定的范围内，试块的抗压强度随着干表观密度的增加而呈非线性增长，混凝土越密实，干表观密度越大，抗压强度也越大。这是因为，设计混凝土配合比时，当水灰比适中，EPS颗粒用量较少，而砂用量较大时，对混凝土强度起决定作用的水泥砂浆较多，骨料之间的空隙更充分得到填充，因而强度变高。

我们要求的是轻质高强的混凝土，但是混凝土的两个考核指标------干表观密度和抗压强度的要求是相互矛盾的，强度高的保温材料密度大，密度小的保温材料强度低，因此在给每一个指标赋予功效系数时，抗压强度越高越好，而干表观密度越低越好，这时候我们在确定最优配合比的原则是：在其干表观密度符合轻质混凝土干表观密度的范围内时，选择抗压强度较高的配合比。

在混凝土中加入EPS颗粒，这些颗粒会占用水泥砂浆的体积，随着EPS颗粒掺量的增加，使得水泥砂浆的体积相对越来越小，混凝土的抗压强度及干表观密度越小。

混凝土搅拌完成装模时，不可用振捣棒插捣以防止混凝土中的气泡及EPS颗粒破裂，这是因为，气泡破裂会使原先的气泡体积被水泥砂浆或EPS颗粒填充，而EPS颗粒破裂会使水泥砂浆进入EPS颗粒内部，造成表观密度的增大和EPS颗粒外部水泥砂浆的减少，从而对试验结果产生影响。

通过试验可以得出，在混凝土中随着EPS颗粒掺量的增加，混凝土抗压强度和干表观密度始终呈下降的趋势，我们可以根据实际具体要求来选择合适的EPS颗粒掺量来达到理想的结果。

通过上述试验后得出结论：

1.利用原生和再生EPS颗粒制备轻质混凝土，可大大降低制品的密度，提高制品的保温性能；掺入了粉煤灰作为填充料，使试件更加密实，可以改善混凝土的和易性，增大界面黏结强度，从而提高混凝土强度；加入外加剂（减水剂、增塑剂等）可改善材料界面性能，提高EPS颗粒与水泥的黏结力；

2.通过将EPS颗粒预处理，将EPS表面由憎水性转换变为亲水性，增强了EPS 颗粒与无机胶凝材料间的黏结性能；EPS轻质混凝土的强度主要来自于水泥砂浆的强度，利用水泥水化作用产生的水化产物将骨料黏结在一起；通过试验分析得出水泥砂浆用量是影响抗压强度的主要因素。

具体的，所述排料斗21与矩形箱体2的连接处转动设置有转轴7，所述转轴7横向设置，所述转轴7上均匀的分布有多个沿其径向设置的杆件71，所述矩形箱体2上还设置有用于带动转轴7旋转的旋转驱动机构8；所述旋转驱动机构8包括：设于矩形箱体2外侧的第二支架81；以及设于第二支架81上的第三旋转驱动源82，所述矩形箱体2上设置有与转轴7转动连接的第二转动孔24，所述第三旋转驱动源82的输出轴通过联轴器与转轴7传动连接。

通过第三旋转驱动源82能够带动转轴7旋转，由此使得多个杆件71跟随转轴7一起旋转，由此当搅拌桶22内的EPS颗粒通过排料斗21排出后，通过多个杆件71对EPS颗粒不断的搅动作用，由此可以避免EPS颗粒堵塞在排料斗21处，提高了EPS颗粒通过挡板4流入混凝土搅拌机1内的速率。

具体的，所述翻转机构6包括：纵向滑动设于矩形箱体2内部左侧的两个滑块61，两个滑块61始终保持在同一高度，通过在矩形箱体2内部左侧设置有两个纵向延伸的直线导轨66，两个滑块61分别滑动设置于两个直线导轨66上，从而实现两个滑块61均纵向滑动设于矩形箱体2上的技术效果；

分别设于两个滑块61上的第一铰接座62；设于挡板4下端部的两个第二铰接座63，两个第二铰接座63分别与两个第一铰接座62一一对应，每一个第二铰接座63和对应的第一铰接座62之间均设置有连杆64，所述连杆64的两端部分别铰接在对应的第一铰接座62和第二铰接座63上；以及设置在两个直线导轨66之间的升降组件65，所述升降组件65用于带动两个直线导轨66同步的升降；

所述升降组件65包括：连接在两个滑块61之间的矩形块651，所述矩形块651上纵向设置有丝孔652；设于矩形箱体2内部左侧的顶板653，所述顶板653位于矩形块651的上方，所述矩形块651的底部安装有轴承座654；设于矩形箱体2内部左侧的底板655，所述底板655位于矩形块651的下方；螺纹连接在丝孔652内的丝杆656，所述丝杆656的顶端部安装在轴承座654上；以及设于底板655上的第一旋转驱动源657，所述第一旋转驱动源657的输出轴通过联轴器与丝杆656的下端部传动连接。

通过第一旋转驱动源657运行可使得丝杆656在轴承座654上旋转，由于矩形块651上设置有与丝杆656螺纹配合的丝孔652，由此丝杆656的旋转即可带动矩形块651升降，以此可以两个滑块61同步的升降，当挡板4处于水平状态时，可将矩形箱体2和搅拌桶22隔绝，以此保证EPS颗粒可在搅拌桶22进行单独的预处理，然后通过两个滑块61的下降，在两个连杆64的作用下则会使得挡板4向下翻转，以此使得EPS颗粒可从倾斜的挡板4上滑落至混凝土搅拌机1内。

具体的，所述搅拌机构5包括：横向设于搅拌桶22上方的载板51，所述载板51上设置有与搅拌桶22同轴的第一转动孔511；转动设于第一转动孔511内的圆杆52，所述圆杆52的下端部均匀的设置有多个横向延伸的搅拌杆521；以及安装于载板51上的第一支架53，所述第一支架53上安装有第二旋转驱动源54，所述第二旋转驱动源54的输出轴通过联轴器与圆杆52的顶端部传动连接；所述矩形箱体2的左右两侧分别设置有两个安装板55，两个安装板55上均纵向安装有直线驱动源56，两个直线驱动源56的输出轴均与载板51固定连接。

通过第二旋转驱动源54运行可带动圆杆52旋转，以此使得多个搅拌杆521在搅拌桶22内旋转，从而对搅拌桶22内的EPS颗粒和水泥混合在一起，实现对EPS颗粒的预处理，水泥在正常的凝固时长为六个小时，而EPS颗粒预处理时，EPS颗粒和水泥的静置时长仅为两小时，由此不会导致水泥的大范围凝固，仅是可使得水泥在EPS颗粒的表面形成一层硅酸盐“外壳”，在两个直线驱动源56的作用下可带动圆杆52和多个搅拌杆521整体的升降，以此使得通过多个搅拌杆521的升降可以对搅拌桶22内的EPS颗粒与水泥均匀的混合，提高其混合效果，而在EPS颗粒和水泥混合后，将圆杆52和多个搅拌杆521抬高脱离搅拌桶22，以避免EPS颗粒和水泥在静置的过程中，导致一部分EPS颗粒在水泥的作用下粘附在搅拌杆521上，当EPS颗粒预处理后，可通过将多个搅拌杆521再次伸入搅拌桶22内，以此对EPS颗粒进行进一步的搅动，加快EPS颗粒从搅拌桶22内掉落。

以上所述仅为本发明的实施例而已，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。凡在本发明的精神和原理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权利要求范围之内。