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一种含纤维增强的建筑材料混合喷射成型方法

2021-01-29 17:16:25

一种含纤维增强的建筑材料混合喷射成型方法

  技术领域

  本发明涉及建筑材料制备技术领域,具体为一种含纤维增强的建筑材料混合喷射成型方法。

  背景技术

  建筑材料是指在建筑物中使用的材料,新型的建筑材料包括的范围很广,有保温材料、隔热材料、高强度材料、会呼吸的材料等都属于新型材料,建筑材料是土木工程和建筑工程中使用的材料的统称,建筑材料可分为结构材料、装饰材料和某些专用材料;结构材料包括木材、竹材、石材、水泥、混凝土、金属、砖瓦、陶瓷、玻璃、工程塑料、复合材料;装饰材料包括各种涂料、油漆、镀层、贴面、各色瓷砖、具有特殊效果的玻璃;专用材料指用于防水、防潮、防腐、防火、阻燃、隔音、隔热、保温、密封,在建筑业上应用各种纤维增强水泥的复合材料,以及在建筑行业采用喷射施工已有多年的历史,但传统采用的喷射混合施工,大多是将不同性状或性状近似的参予混合的材料经予先搅拌混合成干料或浆料,以及把参予混合的各种增强纤维经纤维分散,并分别通过流体输送至各自的喷咀,然后分别通过各自的喷咀一面进行喷射一面使其在喷射过程进行相互混合的方式进行现场施工.

  目前的建筑材料中的增强纤维材料较为单一,导致得到的建筑材料不能达到所需要的性能要求,机械性能较差,同时现有的喷射成型方法在物料混合时,易出现混合不充分或混合不够,从而造成其制成品质量不高,或不能满足使用需要,或给现场施工带来困难,不能实现通过在喷射成型前在输送管道内进行充分混合,来使物料进行充分混合,无法达到既能满足物料进行充分混合又节省空间和成本的目的,从而对建筑材料生产企业十分不利。

  发明内容

  (一)解决的技术问题

  针对现有技术的不足,本发明提供了一种含纤维增强的建筑材料混合喷射成型方法,解决了现有的建筑材料中的增强纤维材料较为单一,导致得到的建筑材料不能达到所需要的性能要求,机械性能较差,同时现有的喷射成型方法在物料混合时,易出现混合不充分或混合不够,从而造成其制成品质量不高,或不能满足使用需要,或给现场施工带来困难,不能实现通过在喷射成型前在输送管道内进行充分混合,来使物料进行充分混合,无法达到既能满足物料进行充分混合又节省空间和成本目的的问题。

  (二)技术方案

  为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种含纤维增强的建筑材料混合喷射成型方法,具体包括以下步骤:

  S1、原料的选取及配料:首先通过配料设备分别量取所需重量的水泥、砂子、凝胶材料、复合纤维增强材料、促进剂、引发剂、固化剂和水,并将称量的各原料通过存储罐进行保存,备用;

  S2、基料的混合:将步骤S1量取的水泥、砂子和凝胶材料依次加入到1号混合搅拌设备中,然后加入相应重量的水,以转速为300-400r/min的条件下搅拌30-40min,从而得到基料;

  S3、纤维增强材料的配制:将步骤S1量取的复合纤维增强材料依次倒入2号混合搅拌设备中,然后加入相应重量的水,以500-600r/min的转速搅拌20-25min,使各纤维材料之间进行充分混合,即可得到纤维增强材料;

  S4、改性混料的制备:将步骤S1量取的促进剂、引发剂和固化剂依次倒入3号混合搅拌设备中,然后将剩余的水加入到混合设备中,以转速为400-500r/min搅拌20-25min,使促进剂、引发剂和固化剂之间进行充分混合,即可得到改性混料;

  S5、原料的混合:将预先准备的混合喷射成型设备的三个进料管依次插入步骤S2至步骤S4的三个混合搅拌设备中,然后启动抽料泵分别将三个混合搅拌设备中的基料、纤维增强材料和改性混料抽入混合室内进行预混合,此时预混料会在引料泵的作用下泵入S型盘形混料管中,在S型盘形混料管中进行充分混合;

  S6、喷射成型施工:经过步骤S5型盘形混料管混合后的原料会流入喷射成型设备内,然后即可根据喷射施工要求进行喷射成型施工。

  优选的,所述步骤S1中水泥100-110kg、砂子50-60kg、凝胶材料3-4kg、复合纤维增强材料1-3kg、促进剂40-50g、引发剂60-70g、固化剂30-40g和水30-40kg。

  优选的,所述步骤S1中复合纤维增强材料为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、石棉纤维、矿物纤维、金属陶瓷复合纤维或碳化硅纤维中的一种或多种的组合。

  优选的,所述步骤S1中凝胶材料为石灰、石膏、耐酸胶结料、磷酸盐胶结料或环氧树脂胶结料中的一种或多种的组合。

  优选的,所述步骤S2-S4中的1号混合搅拌设备、2号混合搅拌设备和3号混合搅拌设备均是采用型号为MJZC-30的混合搅拌机。

  优选的,所述步骤S5中喷射成型设备是选用型号为XG7-400的混合喷射成型机。

  (三)有益效果

  本发明提供了一种含纤维增强的建筑材料混合喷射成型方法。与现有技术相比具备以下有益效果:该含纤维增强的建筑材料混合喷射成型方法,具体包括以下步骤:S1、原料的选取及配料:首先通过配料设备分别量取所需重量的水泥、砂子、凝胶材料、复合纤维增强材料、促进剂、引发剂、固化剂和水,S2、基料的混合:将步骤S1量取的水泥、砂子和凝胶材料依次加入到1号混合搅拌设备中,然后加入相应重量的水,以转速为300-400r/min的条件下搅拌30-40min,从而得到基料,S3、纤维增强材料的配制:将步骤S1量取的复合纤维增强材料依次倒入2号混合搅拌设备中,然后加入相应重量的水,以500-600r/min的转速搅拌20-25min,使各纤维材料之间进行充分混合,即可得到纤维增强材料,S4、改性混料的制备:将步骤S1量取的促进剂、引发剂和固化剂依次倒入3号混合搅拌设备中,然后将剩余的水加入到混合设备中,以转速为400-500r/min搅拌20-25min,使促进剂、引发剂和固化剂之间进行充分混合,即可得到改性混料,S5、原料的混合:将预先准备的混合喷射成型设备的三个进料管依次插入步骤S2至步骤S4的三个混合搅拌设备中,然后启动抽料泵分别将三个混合搅拌设备中的基料、纤维增强材料和改性混料抽入混合室内进行预混合,此时预混料会在引料泵的作用下泵入S型盘形混料管中,在S型盘形混料管中进行充分混合,S6、喷射成型施工:经过步骤S5型盘形混料管混合后的原料会流入喷射成型设备内,然后即可根据喷射施工要求进行喷射成型施工,可实现在喷射成型前在输送管道内进行充分混合,来使物料进行充分混合,通过丰富建筑材料中的增强纤维材料,使得到的建筑材料达到所需要的性能要求,从而大大提高了建筑材料的机械性能,同时,很好的达到了既能满足物料进行充分混合又节省空间和成本的目的,避免出现混合不充分或混合不够,从而造成其制成品质量不高的情况发生,很好的满足了使用需要,方便现场施工,从而对建筑材料生产企业十分有益。

  附图说明

  图1为本发明的流程图。

  具体实施方式

  下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅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。

  请参阅图1,本发明实施例提供一种技术方案:一种含纤维增强的建筑材料混合喷射成型方法,具体包括以下实施例:

  实施例1

  S1、原料的选取及配料:首先通过配料设备分别量取所需重量的105kg水泥、55kg砂子、3.5kg凝胶材料、2kg复合纤维增强材料、45g促进剂、65g引发剂、35g固化剂和35kg水,并将称量的各原料通过存储罐进行保存,备用,复合纤维增强材料为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、石棉纤维、矿物纤维、金属陶瓷复合纤维和碳化硅纤维的组合物,凝胶材料为石灰、石膏、耐酸胶结料、磷酸盐胶结料和环氧树脂胶结料的组合物;

  S2、基料的混合:将步骤S1量取的水泥、砂子和凝胶材料依次加入到1号混合搅拌设备中,然后加入相应重量的水,以转速为350r/min的条件下搅拌35min,从而得到基料;

  S3、纤维增强材料的配制:将步骤S1量取的复合纤维增强材料依次倒入2号混合搅拌设备中,然后加入相应重量的水,以550r/min的转速搅拌23min,使各纤维材料之间进行充分混合,即可得到纤维增强材料;

  S4、改性混料的制备:将步骤S1量取的促进剂、引发剂和固化剂依次倒入3号混合搅拌设备中,然后将剩余的水加入到混合设备中,以转速为450r/min搅拌23min,使促进剂、引发剂和固化剂之间进行充分混合,即可得到改性混料;

  S5、原料的混合:将预先准备的混合喷射成型设备的三个进料管依次插入步骤S2至步骤S4的三个混合搅拌设备中,然后启动抽料泵分别将三个混合搅拌设备中的基料、纤维增强材料和改性混料抽入混合室内进行预混合,此时预混料会在引料泵的作用下泵入S型盘形混料管中,在S型盘形混料管中进行充分混合,喷射成型设备是选用型号为XG7-400的混合喷射成型机;

  S6、喷射成型施工:经过步骤S5型盘形混料管混合后的原料会流入喷射成型设备内,然后即可根据喷射施工要求进行喷射成型施工。

  本发明,步骤S2-S4中的1号混合搅拌设备、2号混合搅拌设备和3号混合搅拌设备均是采用型号为MJZC-30的混合搅拌机。

  实施例2

  S1、原料的选取及配料:首先通过配料设备分别量取所需重量的100kg水泥、50kg砂子、3kg凝胶材料、1kg复合纤维增强材料、40g促进剂、60g引发剂、30g固化剂和30kg水,并将称量的各原料通过存储罐进行保存,备用,复合纤维增强材料为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维和石棉纤维的组合物,凝胶材料为石灰、石膏和耐酸胶结料的组合物;

  S2、基料的混合:将步骤S1量取的水泥、砂子和凝胶材料依次加入到1号混合搅拌设备中,然后加入相应重量的水,以转速为300r/min的条件下搅拌30min,从而得到基料;

  S3、纤维增强材料的配制:将步骤S1量取的复合纤维增强材料依次倒入2号混合搅拌设备中,然后加入相应重量的水,以500r/min的转速搅拌20min,使各纤维材料之间进行充分混合,即可得到纤维增强材料;

  S4、改性混料的制备:将步骤S1量取的促进剂、引发剂和固化剂依次倒入3号混合搅拌设备中,然后将剩余的水加入到混合设备中,以转速为400r/min搅拌20min,使促进剂、引发剂和固化剂之间进行充分混合,即可得到改性混料;

  S5、原料的混合:将预先准备的混合喷射成型设备的三个进料管依次插入步骤S2至步骤S4的三个混合搅拌设备中,然后启动抽料泵分别将三个混合搅拌设备中的基料、纤维增强材料和改性混料抽入混合室内进行预混合,此时预混料会在引料泵的作用下泵入S型盘形混料管中,在S型盘形混料管中进行充分混合,喷射成型设备是选用型号为XG7-400的混合喷射成型机;

  S6、喷射成型施工:经过步骤S5型盘形混料管混合后的原料会流入喷射成型设备内,然后即可根据喷射施工要求进行喷射成型施工。

  本发明,步骤S2-S4中的1号混合搅拌设备、2号混合搅拌设备和3号混合搅拌设备均是采用型号为MJZC-30的混合搅拌机。

  实施例3

  S1、原料的选取及配料:首先通过配料设备分别量取所需重量的110kg水泥、60kg砂子、4kg凝胶材料、3kg复合纤维增强材料、50g促进剂、70g引发剂、40g固化剂和40kg水,并将称量的各原料通过存储罐进行保存,备用,复合纤维增强材料为矿物纤维,凝胶材料为磷酸盐胶结料;

  S2、基料的混合:将步骤S1量取的水泥、砂子和凝胶材料依次加入到1号混合搅拌设备中,然后加入相应重量的水,以转速为400r/min的条件下搅拌40min,从而得到基料;

  S3、纤维增强材料的配制:将步骤S1量取的复合纤维增强材料依次倒入2号混合搅拌设备中,然后加入相应重量的水,以600r/min的转速搅拌25min,使各纤维材料之间进行充分混合,即可得到纤维增强材料;

  S4、改性混料的制备:将步骤S1量取的促进剂、引发剂和固化剂依次倒入3号混合搅拌设备中,然后将剩余的水加入到混合设备中,以转速为500r/min搅拌25min,使促进剂、引发剂和固化剂之间进行充分混合,即可得到改性混料;

  S5、原料的混合:将预先准备的混合喷射成型设备的三个进料管依次插入步骤S2至步骤S4的三个混合搅拌设备中,然后启动抽料泵分别将三个混合搅拌设备中的基料、纤维增强材料和改性混料抽入混合室内进行预混合,此时预混料会在引料泵的作用下泵入S型盘形混料管中,在S型盘形混料管中进行充分混合,喷射成型设备是选用型号为XG7-400的混合喷射成型机;

  S6、喷射成型施工:经过步骤S5型盘形混料管混合后的原料会流入喷射成型设备内,然后即可根据喷射施工要求进行喷射成型施工。

  本发明,步骤S2-S4中的1号混合搅拌设备、2号混合搅拌设备和3号混合搅拌设备均是采用型号为MJZC-30的混合搅拌机。

  测试试验

  采用本发明实施例1-3的制备方法分别进行建筑材料喷射成型施工,得到三组施工产品,同时选取常规方法得到的建筑材料产品作为对照组,然后对这四组产品进行抗冲击试验,试验过程中记录各组产品所能承受的最大冲击负荷,测试结果如表1所示。

  表1测试实验数据表

  

  由表1可知,采用实施例1的成型方法制得的建筑材料产品所能承受的最大冲击负荷最大,所以,实施例1为最佳实时方案,而采用实施例2和实施例3的成型方法制得的建筑材料产品所能承受的最大冲击负荷均比对照组大,因此,本发明可实现在喷射成型前在输送管道内进行充分混合,来使物料进行充分混合,通过丰富建筑材料中的增强纤维材料,使得到的建筑材料达到所需要的性能要求,从而大大提高了建筑材料的机械性能,同时,很好的达到了既能满足物料进行充分混合又节省空间和成本的目的,避免出现混合不充分或混合不够,从而造成其制成品质量不高的情况发生,很好的满足了使用需要,方便现场施工,从而对建筑材料生产企业十分有益。

  需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

  尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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