一种实验室混凝土搅拌机
技术领域
本实用新型涉及混凝土、水泥基类材料室内试验领域，具体涉及一种实验室混凝土搅拌机。
背景技术
混凝土搅拌机是土木工程、建筑材料学科室内试验的重要基础设备。在混凝土制备实验中，需不断向搅拌机内添加混凝土或水泥基原料，通常包括粗骨料、细骨料、水泥、水和一些粉状或液态外加剂，搅拌完成后取出拌和物，最后清洗试验机。但试验过程中，常常出现诸多不便，如由于混凝土拌和物的粘稠度不同，取出拌和物往往不甚方便，物料取出效率不高；再如搅拌完成后，混凝土拌和物会附着在搅拌机内壁各处，清洗困难，试验中清洗耗时远大于物料搅拌时间，对于配制多组配合比的混凝土时尤为严重；此外，水灰比是控制混凝土拌和物粘稠度的最为关键指标，而混凝土拌合过程中水的加入尤为重要，现实试验中，往往直接加水或分两次加水，水常常直接倒入搅拌机，不能实现实时控制、均匀有序加水。为此，混凝土搅拌机的改进成为开发的热点。
一种均匀加水的实验室混凝土搅拌机(专利号：201620936924.7)通过加水装置、均匀加水钢板和搅拌机构实现混凝土拌合时均匀加水，但在控制加水量和加水次数上往往需要人工操作，不甚方便。
一种混凝土自动清洗搅拌机(专利号：201520360641.8)通过圆形喷头和搅拌桨上安设基板和毛刷，在控制器作用下实现自动清洗功能，并在振动装置的配合下，使得清洗效果更好，但却存在拌和物粘附在毛刷上，影响混凝土拌制效果的问题。
能自动清洗风干的混凝土试验机及使用方法(专利号：201611241560.1)在此基础上进行改进，通过球形高压水喷头覆盖搅拌腔内部区域，实现自动清洗，通过振动系统带动搅拌腔整体进入共振或压共振状态，可有效剥落附着在罐壁的拌和物，增强清洗效果，风动系统可在罐体内部形成循环风，加快罐体内壁残留水分的蒸发。但却未考虑混凝土拌和物的卸出问题，以及试验过程中的加水问题。
为此，研发一种实验室混凝土搅拌机，能够实现均匀加水、便于清洗，物料卸出方便等效果，显得尤为重要。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供一种实验室混凝土搅拌机，能够实现试验过程中均匀、精确、可控加水，试验后混凝土拌和物卸出方便，自动清洗试验机等功能。
为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：
一种实验室混凝土搅拌机，包括搅拌腔体、喷水装置、搅拌装置、振动装置、风动装置和控制器，所述搅拌腔体用于供混凝土各物料进行搅拌的空间，所述喷水装置用于在试验过程中均匀、精确、可控加水，所述搅拌装置用于搅拌混凝土各物料，所述振动装置用于在试验搅拌、试验后清洗过程中形成共振或亚共振状态，提高搅拌、清洗效果，所述风动装置用于在试验清洗后引入空气以便于迅速蒸干积水，进入后续试验，所述控制器用于控制加水、振动和通风，所述喷水装置、搅拌装置、振动装置、风动装置通过导线与控制器相连，以便实现试验过程实施控制。
进一步的，所述搅拌腔体包括盖体和腔体，所述盖体的直径为0.6-1.0m，所述腔体的直径与盖体相同，为0.6-1.0m，高度为0.5-0.8m，所述喷水装置安设于腔体上部，所述搅拌装置安设于腔体下部，所述振动装置、风动装置和控制器安设于腔体侧壁，所述盖体上开设有物料进口，所述腔体下部开设有物料出口。
进一步的，所述喷水装置为圆环状结构，同时开设有若干个水流孔，水流孔直径为5-10mm，通过进水管与水龙头相连，通过导线与控制器相连，喷水水压可有效覆盖搅拌腔体内部区域。
进一步的，所述搅拌装置包括旋转轴和旋转浆片，所述旋转轴安设于所述腔体底座中间，所述旋转浆片有3-5片，长度与腔体半径一致，为0.3-0.5m，高度为0.2-0.4m，形状为S形，所述旋转轴通过导线与所述控制器相连。
进一步的，所述振动装置为安设在腔体侧壁的气动振动器，所述气动振动器通过导线与所述控制器相连。
进一步的，所述风动装置包括风机、通风口和百叶窗，所述通风口开设于腔体侧壁，所述通风口处装有百叶窗，所述风机安设于通风口处，所述风机通过导线与所述控制器相连。
进一步的，所述物料进口和物料出口的直径为25-60mm，所述物料出口开设有阀门，以便于控制混凝土物料以及清洗物质排出。
本实用新型还提供上述该种实验室混凝土搅拌机的使用方法，包括以下步骤：
(A)将混凝土原料，包括水泥、粗骨料、细骨料以及外加剂等通过物料进口放入搅拌腔体内，开启搅拌装置，进行干搅拌约1-2min。
(B)开启水龙头和喷水装置，由控制器控制用水量和水压大小，达到预先计算的用水量后自动停止供水，同时继续开启搅拌装置，进行湿搅拌约1-3min，使混凝土拌和物搅拌均匀。
(C)打开物料出口阀门，开启搅拌装置和振动装置，气动振动器带动腔体呈共振或亚共振状态，使得附着在旋转轴和搅拌浆片、腔体内壁上的混凝土拌和物剥落，收集从物料出口流出的混凝土拌和物。
(D)结束混凝土拌和试验后，开启喷水装置和振动装置，由控制器控制水压大小，通过水流和气动振动器的作用，将腔体内部的混凝土拌和物附着物冲洗下来，开启搅拌装置，打开物料出口的阀门以便排出附着的废弃物。
(E)开启风动装置的风机和百叶窗，并保持搅拌轴低速旋转，吹干腔体内的积水，即可继续进行试验。
本实用新型的有益效果在于：
(1)通过设置的喷水装置，有效实现了实验室搅拌混凝土中的均匀、精确、可控加水，避免了现今试验中人工加水后不均匀问题；
(2)通过设置的振动装置和物料出口相互配合，在试验结束后有效剥落附着在腔体内侧壁、旋转轴和旋转浆片上的混凝土拌和物，从物料出料口收集混凝土拌和物，方便实用，克服了现今常常需要人工收集混凝土拌和物，费力费时、且收集度不高的弊端；
(3)通过设置的喷水装置、振动装置、风动装置以及物料出口相互配合，在试验结束后有效清洗腔体，清洗后的废弃物通过物料出口流出，通过振动装置提高清洗效率，通过风动装置加快腔体内积水的蒸发，便于迅速进入下次试验。
(4)通过控制器控制连接喷水装置、振动装置、风动装置，实现试验过程的实时控制，提高试验精确度。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中的所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本实用新型的结构剖面示意图。
图2为本实用新型搅拌腔体的结构示意图。
图中：1-搅拌腔体；2-喷水装置；3-搅拌装置；4-振动装置；5-风动装置；6-控制器；11-盖体；12-腔体；13-物料进口；14-物料出口；15-阀门；21-水流孔；22-进水管；31-旋转轴；32-旋转浆片；41-气动振动器；51-风机；52-通风口；53-百叶窗。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。
结合附图1至图2，对本实用新型作进一步说明：
实施例1：
如图1所示，一种实验室混凝土搅拌机，包括搅拌腔体1、喷水装置2、搅拌装置3、振动装置4、风动装置5和控制器6。
如图1、图2所示，搅拌腔体1包括盖体11和腔体12，所述盖体11的直径为0.6m，腔体12的直径与盖体11相同，为0.6m，高度为0.5m，如图1所示，喷水装置2安设于腔体12上部，搅拌装置3安设于腔体12下部，振动装置4、风动装置5和控制器6安设于腔体12侧壁，盖体11上开设有物料进口13，腔体12下部开设有物料出口14，物料进口13和物料出口14的直径为25mm，物料出口14处开设有阀门15。
喷水装置2为圆环状结构，同时开设有若干个水流孔21，水流孔21直径为5mm，如图1所示，喷水装置2通过进水管22与水龙头相连，通过导线与控制器6相连，喷水水压可有效覆盖搅拌腔体12内部区域。
如图1所示，搅拌装置3包括旋转轴31和搅拌桨片32，旋转轴31安设于腔体12底座中间，旋转浆片有3片，长度与腔体12半径一致，为0.3m，高度为0.2m，形状为S形，旋转轴31通过导线与控制器6相连。
振动装置4为安设在腔体侧壁的气动振动器41，气动振动器41通过导线与控制器6相连。
风动装置5包括风机51、通风口52，通风口52开设于腔体12侧壁，距离腔体12底座高度为0.4m，通风口52处装有百叶窗53，风机51通过导线与控制器6相连。
对各装置的作用作如下说明，搅拌腔体1用于供混凝土各物料进行搅拌的空间，喷水装置2用于在试验过程中均匀、精确、可控的加水，搅拌装置3用于搅拌混凝土各物料，振动装置4用于在试验搅拌、试验后清洗过程中与腔体12形成共振或亚共振状态，提高搅拌、清洗效果，风动装置5用于在试验清洗后引入空气以便于迅速蒸干积水，进入后续试验，控制器6用于控制加水、振动、通风时间与强度，导线用于连接喷水装置2、搅拌装置3、振动装置4、风动装置5与控制器6，以实现试验过程实时控制。
本实用新型中实验室的使用方法，包括以下步骤：
(A)将混凝土原料，包括水泥、粗骨料、细骨料以及外加剂等通过物料进口13放入搅拌腔体12内，开启搅拌装置3，进行干搅拌约1.5min，本实施例混凝土配合比为水泥：粗骨料：细骨料＝1：2：2，外加剂为减水剂，掺量为水泥质量的0.5％。
(B)开启水龙头和喷水装置2，由控制器控制用水量和水压大小，达到预先计算的用水量后自动停止供水，同时继续开启搅拌装置3，进行湿搅拌约3min，使混凝土拌和物搅拌均匀，本实施例水灰比为0.45，水压大小在0.2-0.5MPa之间。
(C)打开物料出口14阀门，开启搅拌装置3和振动装置4，气动振动器41带动腔体12呈共振或亚共振状态，使得附着在旋转轴31和搅拌桨片32、腔体12内壁上的混凝土拌和物剥离，收集从物料出口流出的混凝土拌和物。
(D)结束混凝土拌和试验后，开启喷水装置2和振动装置4，由控制器6控制水压大小，通过水流和气动振动器41的作用，将腔体21内部的混凝土拌和物附着物冲洗下来，开启搅拌装置3，打开物料出口14的阀门15以便排出附着的废弃物，本实施例水压大小在0.3-0.8MPa之间。
(E)开启风动装置5的风机51和百叶窗53，并保持搅拌轴31低速旋转，转速小于25r/min，吹干腔体12内的积水，即可继续进行试验。
实施例2：
如图1至图2所示，搅拌腔体1中盖体11的直径为1.0m，腔体12的直径与盖体11相同，为1.0m，高度为0.8m，物料进口13和物料出口14的直径为60mm。喷水装置2中的水流孔21直径为10mm。搅拌装置3中的旋转浆片32有5片，长度与腔体12半径一致，为0.5m，高度为0.4m。风动装置5中通风口52距离腔体12底座高度为0.7m。
其余相关参数、试验方法及步骤与实施例1相同。
实施例3：
如图1至图2所示，搅拌腔体1中盖体11的直径为0.8m，腔体12的直径与盖体11相同，为0.8m，高度为0.6m，物料进口13和物料出口14的直径为40mm。喷水装置2中的水流孔21直径为8mm。搅拌装置3中的旋转浆片有4片，长度与腔体12半径一致，为0.4m，高度为0.3m。风动装置5中通风口52距离腔体12底座高度为0.5m。
需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中的部分技术特征进行等同替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
