專利名稱:物料的混合和噴射方法
本發明是有關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，并需要進行進一步混合的場合，尤其適用于建筑材料的混合和噴射施工。
在建筑業上應用各種纖維增強水泥的復合材料，以及在建筑行業采用噴射施工已有多年的歷史。但傳統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予先攪拌混合成干料或漿料，以及把參予混合的各種增強纖維經纖維分散，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行噴射一面使其在噴射過程進行相互混合的方式進行現場施工，這種噴射施工的缺點在于混合不充份或混合不夠，從而造成其制成品質量不高，或不能滿足使用需要，或給現場施工帶來困難等。特別是近年來發展了各種新型輕質建筑材料，例如需要在漿料或泡沫漿料中除了添加各種增強纖維外，有時還要添加諸如膨潤性填料，或快凝劑等，以及在樹脂類膠結料中添加固化劑等，這不僅要求必需充份混合，而且對混合的時間也需要進行較嚴格的控制，而使纖維能得到充份均勻的混合更為重要。尤其是近年來發展了鋼纖維增強混凝土，為了使這種具有發展前途的建筑材料能盡快在建筑實際中得到應用，傳統采用的噴射施工方法已不能滿足需要。綜上所述，在建筑業上傳統采用的噴射施工方法已不能滿足需要。綜上所述，在建筑業上傳統采用的噴射施工方法已不能滿足建筑材料發展上的需要，本發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域，通過使所述各物料在此區域內充份混合，然后進行噴射施工的方法，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量，能滿足包括鋼纖維增強混凝土在內的新發展材料的混合噴射施工的需要。本人曾在中國實用新型專利(其申請號為86201549)，題為“制造輕質建筑材料的混合噴涂設備”的專利申請中，其中提出的成套設備中的混噴裝置就是基于本發明的原理而給出的示意結構，因此本發明將對基于這一原理的方法作全面詳細的揭示。
本發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域的前面，即相當于所述傳統方法的噴咀前面，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域，是為了使射入的各物料流在所述的區域內各各相互碰撞，根據參予混合的物料的不同性狀，發生碰撞的情況是比較復雜的，因此通過實驗可分別調節所述各物料流的射入方向及其各相互間的夾角，使進入所述區域的各物料流經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動的混合的紊流物料流，在進入所述混合區域的諸物料流中加上一股氣體或液體的輸送流體，將更能促進物料的混合和形成所述的混合的紊流物料流，3)使產生的混合紊流物料流的流束經過收縮，或依次經過多次收縮，能進一步加劇所述物料流的混合和增強其流動動力，4)在經過以上步驟以后，使產生的混合物料流進行噴射施工。
采用本發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域，使物料經過充份混合后再進行噴射施工，所述的混合區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構或設備，甚至是可調節的設備，它能適應于對混合時間有嚴格要求的場合，和有各種纖維參予混合的場合，尤其能適應鋼纖維增強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量而且能簡化操作，節省設備。
下面結合所附結構示意圖，并通過實施例對本發明作進一步闡述。
圖1為示意表示實施本發明的一般結構原理圖。
圖2為示意表示實施本發明的另一種實施結構方案圖。
圖3為示意表示實現圖2所示結構方案的裝置的系統結構。
圖1為實現本發明方法的一般結構原理圖。5是所述的混合和噴射區域，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區域5內，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，并使分別同時也表示各物料流射入混合區域5內的平均方向的2，3，4能大體在區域5內會交于一點，并根據實驗和經驗得知，使2，3，4各各相互間的夾角α或2α應在30°～130°范圍內，這樣同時射入區域5內的各物料流，經過相互間復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示意表示使產生的混合物紊流的流束進一步收縮的區域，所述的收縮區6也可以是由多段依次類似收縮區段組成(圖中未表示)，用來使所述形成的混合物紊流加劇騷動，從而使物料混合進行更充份，同時也將加強最后進行噴射的能力;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°范圍內的理由主要是盡可能避免射入混合區域5內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的能力，這完全是通過實驗得到的經驗數據，同樣的理由也應使所述各物料流的會交點距離所述各物料流的入射口一定的距離;經過所述的混合區5和收縮區6以后的混合物料紊流即可以通過一般的噴咀進行噴射施工。
圖2為示意表示為實施本發明方法的另一結構方案，主要是用來為適應鋼纖維增強混凝土的噴射施工，它和圖1中所示方案不同之處主要在于圖2，3，4所分別代表的物質內容的不同，圖2中的4表示為經混合配制的混凝土干料經氣力輸送至所述的混合區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，同時參看圖3，10為通常的混凝土干料攪拌混合裝置，經配制的混凝土干料用氣力輸送至本發明方法的混合區域5的前面，9示意表示鋼纖維分散設備，也可以用氣力把經分散的鋼纖維送至所述的混合區域5的前面，4為混凝土噴頭。如采用通常的一邊進行混凝土的噴射，一邊進行鋼纖維的噴射，使在噴射中進行混合的噴射混合方法，所形成的鋼纖維增強混凝土制成品將不可避免地要形成鋼纖維在混凝土結構中的二維排列，因而造成混凝土結構的分層現象，這是建筑結構應用上不允許存在的現象，而若采用本發明的方法，由于是在所述的混合區5內使混凝土和鋼纖維進行較充份的混合后再進行噴射，因此能達到鋼纖維在混凝土結構中的三維排列，而不會造成所述的分層現象。
此外，無論是為實施本發明方法的一般結構或第二結構方案，都可根據參予混合的各物料的不同性狀和混合上的不同特點或使用要求進行具體結構設計，本發明方法尤其能適用于上述輕質建筑材料和鋼纖維增強混凝土，以及各種纖維增強水泥復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行混合制備的場合，若采用本發明的方法都能得到使混合充份和易于控制，且能簡化操作和節省設備的效果。
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域的前面，2，然后使所述輸送至混合和噴射區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域，產生相互碰撞而造成混合物料流的紊流，3，使產生的混合物料流紊流的流束收縮而進一步加劇物料的混合，4，使最后產生的混合的物料流進行噴射。
2.根據權利要求
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域內相交于一點。
3.根據權利要求
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。
4.根據權利要求
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過多次的收縮。
5.根據權利要求
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.根據權利要求
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行物料混合噴射方法。在建筑業上傳統使用的物料混合噴射方法大體是在一面進行噴射一面又進行物料的混合，因而混合不充分和不能滿足材料發展的需要。本發明方法將各物料流輸送至混合區，并使之分別從不同方向同時射入該混合區，且進一步使產生的紊流收縮而后進行噴射，可使物流混合充分，制品質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
發明者謝孝存 申請人:上海建筑材料工業學院導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan