Технологическая линия для производства пенобетонных изделий

Авторы патента:

Краснов Виталий Александрович (RU)

Галанский Сергей Анатольевич (RU)

Максимов Илья Сергеевич (RU)

Носырев Дмитрий Яковлевич (RU)

B28C5/38 - с использованием пневматических или гидравлических средств и механических средств с приводом, например перемешивающих средств

Владельцы патента RU 2593685:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) (RU)

Изобретение относится к приготовлению пенобетонных изделий. Технический результат - интенсификация набора прочности пенобетонной смеси, повышение прочности пенобетонных изделий на сжатие, снижение расхода цемента, повышение однородности и стабильности пенобетонной смеси. В технологическую линию для производства пенобетонных изделий, включающую установленные в технологической последовательности и связанные транспортными средствами бункеры и питатели-дозаторы для сухих компонентов - цемента, песка и фиброволокна, емкость с устройством для подачи воды, активатор, емкость с дозатором для раствора пенообразователя, насос, пеногенератор и устройство для подачи сжатого воздуха в пеногенератор, пенобетоносмеситель, пульт управления работой технологической линии и резательный комплекс для получения пенобетонных изделий, активатор снабжен тензодатчиками тензовесового терминала, которые связаны с приводами питателей сухих компонентов и устройствами подачи воды и пенообразователя, обеспечивая регулирование их загрузки в активатор с пульта управления работой технологической линии, резательный комплекс содержит посты заливки массива пенобетона, выдержки форм с пенобетоном, поперечной и продольной резки и твердения, дополнительно введены ультразвуковой смеситель, аккумулирующая емкость с питателем-дозатором, емкость для хранения и подачи наноматериалов с питателем-дозатором. 1 ил.

Изобретение относится к технологическим процессам, а конкретно к приготовлению смесей цемента с другими материалами на технологических линиях для выпуска различных изделий, в том числе пенобетонных, может быть использовано в строительстве и промышленности строительных материалов.

Известна технологическая линия по производству пенобетонных изделий, включающая бункеры и питатели-дозаторы для сухих компонентов - цемента и песка, устройство для подачи воды, смеситель принудительного действия, емкость с дозатором для раствора пенообразователя, пеногенератор и пенобетоносмеситель, при этом бункер с питателями-дозаторами для сухих компонентов и устройство для подачи воды сообщены со смесителем принудительного действия, а пеногенератор и смеситель принудительного действия сообщены с пенобетоносмесителем при помощи индивидуальных продуктопроводов, устройство для подачи воды имеет активатор для получения активированной воды с псевдокристаллической структурой, в продуктопровод технологической линии, сообщающий смеситель принудительного действия с пенобетоносмесителем, подключен гомогенизатор для получения активированной высокогомогенной пескоцементной суспензии, причем технологическая линия снабжена постом предварительного прогрева массива пенобетона, выполненным с источниками электромагнитного поля сверхвысокой частоты, за которым установлен резательный комплекс для получения пенобетонных изделий и мобильный или стационарный пост окончательной термовлажностной обработки готовых изделий, выполненный с источниками электромагнитного поля сверхвысокой частоты [патент РФ №2242362, МПК B28C 11/08, B28C 5/38, опубл. 20.12.2004 г., БИ №35, Мироевский П.Р. и др. «Технологическая линия для производства пенобетонных изделий»].

Недостатками этой линии являются значительная материалоемкость и энергоемкость, повышенный расход цемента, сложность получения пенобетонных изделий низкой плотности (200-250 кг/м³), высокая стоимость СВЧ-установок.

Известна технологическая линия для производства пенобетонных изделий, включающая установленные в технологической последовательности и связанные транспортными средствами бункеры и питатели для сухих компонентов - цемента и песка, емкость с устройством для подачи воды, смеситель, емкость с дозатором для раствора пенообразователя, пеногенератор, пенобетоносмеситель и резательный комплекс для получения пенобетонных изделий, при этом бункеры с питателями для сухих компонентов и устройство для подачи воды сообщены со смесителем, а пеногенератор и смеситель сообщены с пенобетоносмесителем, дополнительно содержит бункер с питателем для фиброволокна и устройство для подачи сжатого воздуха в пеногенератор, смеситель выполнен в виде активатора, содержащего цилиндрический корпус и нижнюю коническую часть, в которой расположен приводной вал с закрепленным на нем перемешивающим диском с прорезями, корпус активатора размещен вертикально на стойках и связан с тензодатчиками тензовесового терминала, расположенными между обечайками, причем верхняя обечайка закреплена жестко на корпусе активатора, а нижняя - на стойках, тензодатчики соединены с приводами питателей сухих компонентов и устройством подачи воды, обеспечивая регулирование их загрузки в активатор, резательный комплекс содержит резательную машину, содержащую платформу для пенобетонного массива, устройство для вертикальной резки массива на отдельные блоки в виде распиловочных цепей, натянутых на раме, толкатель, установленный с возможностью перемещения вдоль платформы, и пульт управления работой элементов комплекса [патент РФ №2336999, МПК B28C 5/38, опубл. 27.10.2008 г., БИ №25, Черных В.Ф. и др. «Линия для производства пенобетонных изделий»].

Недостатками этой линии являются: недостаточная интенсивность набора прочности и невысокая прочность пенобетонных изделий на сжатие; высокий расход цемента; низкая однородность и стабильность пенобетонной смеси.

Данное техническое решение выбрано авторами в качестве прототипа.

Техническим результатом изобретения является интенсификация набора прочности пенобетонной смеси, повышение прочности пенобетонных изделий на сжатие, снижение расхода цемента, повышение однородности и стабильности пенобетонной смеси.

Технический результат достигается тем, что в технологическую линию для производства пенобетонных изделий, включающую установленные в технологической последовательности и связанные транспортными средствами бункеры и питатели-дозаторы для сухих компонентов, например цемента, песка и фиброволокна, емкость с устройством для подачи воды, активатор, емкость с дозатором для раствора пенообразователя, насос, пеногенератор и устройство для подачи сжатого воздуха в пеногенератор, пенобетоносмеситель, пульт управления работой технологической линиии и резательный комплекс для получения пенобетонных изделий, при этом бункеры с питателями-дозаторами для сухих компонентов и устройство для подачи воды сообщены с активатором, емкость с питателем-дозатором для раствора пенообразователя соединена с пеногенератором, а пеногенератор и активатор соединены с пенобетоносмесителем, активатор снабжен тензодатчиками тензовесового терминала, которые связаны с приводами питателей сухих компонентов и устройствами подачи воды и пенообразователя, обеспечивая регулирование их загрузки в активатор с пульта управления работой технологической линии, резательный комплекс содержит посты заливки массива пенобетона, выдержки форм с пенобетоном, поперечной и продольной резки и твердения, дополнительно введены ультразвуковой смеситель, аккумулирующая емкость с питателем-дозатором, емкость для хранения и подачи наноматериалов с питателем-дозатором, который соединен с одним входом ультразвукового смесителя, а второй вход ультразвукового смесителя соединен с выходом емкости для раствора пенообразователя, а выход ультразвукового смесителя соединен с аккумулирующей емкостью с питателем-дозатором, который, в свою очередь, соединен с входом насоса, а выход насоса соединен с входом пеногенератора, который, в свою очередь, соединен с пенобетоносмесителем.

Интенсификация набора прочности пенобетонной смеси и повышение прочности пенобетонных изделий на сжатие, снижение расхода цемента на пенобетонные изделия, повышение однородности и стабильности пенобетонной смеси обеспечивается за счет введения в технологическую линию емкости для хранения и подачи наноматериалов с питателем-дозатором, ультразвукового смесителя и аккумулирующей емкости с питателем-дозатором, что позволяет модифицировать пенобетонную смесь наноматериалами, например углеродным наноматериалом (УНМ), таким как «Таунит», суперпластификатором или гиперпластификатором.

Таунит - нитевидные образования поликристаллического графита в виде сыпучего порошка черного цвета. Гранулы УНМ микрометрических размеров имеют структуру спутанных пучков многостенных трубок (MWNT).

На чертеже приведена схема технологической линии для производства пенобетонных изделий.

Технологическая линия состоит из бункеров для песка 1, цемента 2 и фибролокна 3, емкости 4 для воды, которые через питатель песка 5, питатель цемента 6 и питатель фиброволокна 7 и устройства для дозировки воды и/или химических добавок в виде клапана 8 связаны с активатором 9, опор 10, обечайки 11, тензодатчиков 12, приводного вала 13 с диском 14, электродвигателя 15, емкости для хранения и подачи наноматериалов 16, питателя-дозатора 17 наноматериалов, ультразвукового смесителя 18, аккумулирующей емкости 19 с питателем-дозатором 20, емкости для раствора пенообразователя 21, пеногенератора 22, воздушного компрессора 23 и насоса 24 для подачи смеси раствора пенообразователя и наноматериала в пенобетоносмеситель 25, поста заливки массива 26, поста выдержки 27, устройства для поперечной и продольной разрезки массива 28, поста твердения изделий 29 и пульта управления 30 работой технологической линии.

Установка для поперечной разрезки массива (не показана).

Технологическая линия работает следующим образом. В активатор 9, который обечайкой 11 опирается на опоры 10, из емкости 4 поступает вода через клапан 8 (блок для дозировки воды). После заданного количества воды датчики подают сигнал на закрытие клапана 8 (отключение блока). Затем включается электродвигатель 15, приводя в движение вал 13 с диском 14, а из бункера для песка 1, бункера с цементом 2 и бункера с фибролокном 3 через питатели песка 5, цемента 6 и фиброволокна 7 в активатор 9 последовательно загружается цемент, песок и фиброволокно, при этом тензодатчики 12 подают сигнал на остановку соответствующих питателей 5, 6 и 7 после загрузки в активатор 9 заданного количества компонентов, при этом вал 13 с диском 14 активатора 9 вращается со скоростью не менее 3000 об/мин, что обеспечивает быструю гомогенизацию смеси за счет ее турбулизации, активацию составляющих смеси путем создания активных центров на поверхности частиц и дополнительной диспергации, что позволяет ускорить процесс взаимодействия цемента с водой.

Гомогенизированная смесь подается в пенобетоносмеситель 25, куда одновременно от пеногенератора 22 поступает смесь пены и наноматериала, полученная в результате подачи в пеногенератор 22 сжатого воздуха компрессором 23 и смеси раствора пенообразователя и наноматериала насосом 24, вход которого соединен с выходом питателя-дозатора 20 аккумулирующей емкости 19, в которую из ультразвукового смесителя 18 поступает тщательно перемешанная смесь наноматериалов и раствора пенообразователя, который поступает из емкости для раствора пенообразователя 21, а подача наноматериалов в ультразвуковой смеситель 18 производится из питателя-дозатора наноматериалов 17, вход которого соединен с выходом емкости для хранения и подачи наноматериалов 16. В результате получается пенобетон со средней марочной плотностью менее 250 кг/м³ с расходом цемента 150-180 кг/м³, прочностью пенобетона на сжатие на 28-е сутки нормального хранения - 0,8-1,25 МПа.

В пенобетоносмесителе 25 получают пенобетонную смесь со стабильной однородной структурой, которую подают для заливки на пост заливки массива 26. После выдержки на посту 27 происходит откидывание бортов формы, и массив, например, с помощью захватов перемещают на пост поперечной и продольной резки 28, где производится сначала поперечная, а затем продольная резка массива для получения изделий заданной формы, после чего изделия подаются на пост твердения изделий 29 и пакетирования готовой продукции, на котором блоки накрываются, например, колпаком для сохранения тепла выделяемого при твердении цемента, что позволяет обойтись без специальных устройств для тепловой обработки изделий, а в холодное время в него подается теплый воздух для окончательного набора прочности изделиями.

Технологическая линия производства пенобетонных изделий позволит сократить расход цемента до 10%, получить высокогомогенную стабильную пенобетонную смесь, не зависящую от крупности используемого песка, интенсифицировать набор прочности бетонной смеси на 5-8%, повысить прочность бетона на сжатие одного и того же состава на 12-23%, например, со средней марочной плотностью менее 250 кг/м³.

Технологическая линия для производства пенобетонных изделий, включающая установленные в технологической последовательности и связанные транспортными средствами бункеры и питатели-дозаторы для сухих компонентов - цемента, песка и фиброволокна, емкость с устройством для подачи воды, активатор, емкость с дозатором для раствора пенообразователя, насос, пеногенератор и устройство для подачи сжатого воздуха в пеногенератор, пенобетоносмеситель, пульт управления работой технологической линиии и резательный комплекс для получения пенобетонных изделий, при этом бункеры с питателями-дозаторами для сухих компонентов и устройство для подачи воды сообщены с активатором, емкость с питатель-дозатором для раствора пенообразователя соединена с пеногенератором, а пеногенератор и активатор соединены с пенобетоносмесителем, активатор снабжен тензодатчиками тензовесового терминала, которые связаны с приводами питателей сухих компонентов и устройствами подачи воды и пенообразователя, обеспечивая регулирование их загрузки в активатор с пульта управления работой технологической линии, резательный комплекс содержит посты заливки массива пенобетона, выдержки форм с пенобетоном, поперечной и продольной резки и твердения, отличающаяся тем, что в технологическую линию дополнительно введены ультразвуковой смеситель, аккумулирующая емкость с питателем-дозатором, емкость для хранения и подачи наноматериалов с питателем-дозатором, который соединен с одним входом ультразвукового смесителя, а второй вход ультразвукового смесителя соединен с выходом емкости для раствора пенообразователя, а выход ультразвукового смесителя соединен с аккумулирующей емкостью с питателем-дозатором, который, в свою очередь, соединен с входом насоса, а выход насоса соединен с входом пеногенератора, который, в свою очередь, соединен с пенобетоносмесителем.

Предлагаемое изобретение относится к области промышленности, а именно к устройствам аэрации сжатым воздухом непрерывных жидкофазных потоков. Смеситель-аэратор выполнен в виде цилиндрического корпуса, разделенного рассекателем пены на две камеры, с расположенным в верхней камере смесителя патрубком ввода непрерывного потока пенообразователя насосом и патрубком ввода сжатого воздуха компрессором над рассекателем пены, вращающимся на центральной оси смесителя со скоростью 1000-1500 1/мин.

Технологическая линия для производства пенобетонных изделий // 2584714

Технологическая линия для производства пенобетонных изделий включает установленные в технологической последовательности и связанные транспортными средствами бункеры и питатели-дозаторы для сухих компонентов - цемента, песка и фиброволокна, емкость с водой и управляемым устройством для подачи воды, активатор, емкость с дозатором для раствора пенообразователя, насос, пеногенератор и устройство для подачи сжатого воздуха в пеногенератор, пенобетоносмеситель.

Способ получения пенобетона и установка для его осуществления // 2581068

Группа изобретений относится к области получения пенобетона. В способе получения пенобетона, включающем приготовление технологической смеси путем перемешивания концентрата пенообразователя, воды, вяжущих, заполнителя, добавок и аэрацию смеси сжатым воздухом в смесителе, получение пенобетона осуществляют непрерывно в три этапа: на первом этапе ведут перемешивание-активирование вяжущих компонентов с водой, заполнителем и добавками в смесителе-активаторе со скоростью 1500-3000 1/мин вращения рабочего органа с кавитационным эффектом до получения жидко-твердой дисперсии вяжущих в тиксотропном метастабильном состоянии с уменьшением вязкости до 50-500 Па·с, в другом смесителе-активаторе ведут перемешивание-активирование концентрата пенообразователя с добавлением воды до получения жидко-жидкой дисперсии пенообразователя в тиксотропном метастабильном состоянии с уменьшением вязкости до 10-200 Па·с, на втором этапе в смесителе-аэраторе со скоростью вращения рабочих органов 1000-1500 1/мин ведут перемешивание непрерывных потоков обеих ранее активированных дисперсий с одновременной их аэрацией сжатым воздухом при избыточном давлении 0,25-2,5 МПа, а на третьем этапе полученная в смесителе-аэраторе пеномасса непрерывно поступает в канал пеномассопровода-структурообразователя в виде диффузора, совмещающего непрерывное транспортирование пеномассы в опалубку и ее бездефектное структурирование в режиме свободного движения под действием разности давлений 0,25-2,5 МПа на входе в канал и 0,01-0,1 МПа на его выходе при ограничении максимальной линейной скорости потока и минимального времени пребывания пеномассы в канале.

Способ получения пенобетонной смеси с использованием механоактивированного вяжущего // 2540693

Изобретение относится к области изготовления строительных материалов и может быть использовано для получения и транспортирования легких пористых бетонов. Технический результат заключается в снижении расхода вяжущего при производстве пенобетона заданной плотности, а также обеспечении транспортирования смеси без использования вспомогательных устройств на расстояние при сохранении ее качественных показателей.

Устройство для вспенивания битума // 2534800

Изобретение предназначено для использования в дорожном строительстве при производстве асфальтобетонных смесей и устройстве дорожного покрытия. Устройство содержит смеситель, системы подачи битума и вспенивающей жидкости, снабженные запорной арматурой, и диспергирующее устройство.

Струйный смеситель-эжектор // 2507370

Изобретение может использоваться в химической, строительной, пищевой, а особенно в нефтяной и газовой промышленности при приготовлении буровых, промывочных и тампонажных растворов.

Пеногенератор для пенобетоносмесительных установок // 2461458

Изобретение относится к устройствам для приготовления технической пены и может быть использовано в пенобетоносмесительных установках. .

Гидроэжекторный смеситель // 2442686

Изобретение относится к устройствам для смешивания порошкообразного материала и жидкости затворения растворов и может использоваться в нефтегазодобывающей промышленности при приготовлении буровых промывочных и тампонажных растворов, а также в других областях при смешивании разнофазных потоков.

Способ получения армированной ячеистобетонной смеси // 2406711

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам приготовления армированной ячеистобетонной смеси. .

Устройство для механоактивации строительной смеси // 2385765

Изобретение относится к устройствам для механоактивации строительной смеси и может быть использовано в энергетике, строительной, горнорудной, металлургической, химической промышленности, в медицине и других отраслях при производстве высококачественной продукции, а также для получения тонкодисперсных многокомпонентных смесей различных минералов, полимеров и порошков.

Транспортируемое устройство для получения пенобетона // 2593830

Изобретение относится к оборудованию для приготовления бетона и строительных растворов. Транспортируемое устройство для получения пенобетона содержит секционную раму 1, на которой установлен каркас 2, имеющий центральное отделение 3 и боковые отделения 4 и 5. На раме смонтированы бункеры-растариватели 6 и 7, загрузочный бункер 8 с дозаторами и загрузочным устройством, которое выполнено в виде двух шнековых транспортеров 9, 10, приводы которых размещены на штангах 11 каркаса 2. В боковых отделениях 4, 5 размещены емкости для воды 12, которые имеют возможность ее подогрева при помощи блока тенов 13, расположенных в секции рамы. Под загрузочным бункером 8 расположен пенобетоносмеситель 14, в который подаются компоненты - песок и цемент из загрузочного бункера 8 по рукаву 15. Бак раствора пенообразователя 16 сообщен с пенобетоносмесителем 14 посредством трубопровода 17. Компрессор 18 с ресивером обеспечивает подачу сжатого воздуха в пенобетоносмеситель 14. Насос 19 подает воду через дозатор 31 в пенобетоносмеситель 14, последний снабжен выходным патрубком 20 с задвижкой для выхода пенобетона. Подъемное устройство может быть выполнено в виде крана 21 с телескопической стойкой 22, которая жестко закреплена на раме 1, а траверса 23 крана также выполнена телескопической. По периметру рамы 1 установлены телескопические опоры 24, на внешней стороне каркаса прикреплен тент 25. Каркас снабжен Г-образным экраном 26, который шарнирно закреплен на поперечной балке 27 каркаса и жестко связан посредством обводных рычагов 28 с приводной рамкой 29, которая имеет возможность вращения в центральном отделении 3 каркаса и приводится в движение блочно-тросовым механизмом. Управление устройством производится при помощи блока управления 30. Технический результат - производство пенобетона непосредственно на строительных площадка, обеспечивая высокую скорость и качество строительства, повышение мобильности и возможности осуществлять перевозку автотранспортом по дорогам общего пользования. 6 з.п. ф-лы, 17 ил.

Технологическая линия для изготовления водостойких строительных плит // 2598391

Изобретение относится к области строительства. Технологическая линия для изготовления водостойких строительных плит, преимущественно плит на основе гипса, мелкозернистого керамзита и формирующего структуру модификатора гипса, содержит расположенные в технологической последовательности и сообщенные между собой транспортными средствами дозатор, смеситель непрерывного или периодического действия, узел подготовки и порционной подачи гипсового сырья, воды, модификатора гипса, мелкозернистого керамзита и фиброволокна. Кроме того, линия содержит узел формирования ковра изделия, например в виде плиты или строительного полотна, устройство для формования и уплотнения сформированного изделия, узел сушки и резки готового изделия. При этом устройство для формования и уплотнения сформированного изделия снабжено регулируемым по высоте валковым разравнивателем массы. Причем перед узлом формирования ковра установлена бухта подачи нижнего слоя стеклосетки и открытая емкость для равномерной пропитки его однородным составом. После узла формирования ковра последовательно установлены бухта подачи верхнего слоя стеклосетки и бухта подачи стеклохолста, а также валковые разравниватели для равномерного вдавливанием их в массу материала ковра. При этом по ходу движения конвейера перед узлом сушки установлен лифтовый кассетный сборник. Техническим результатом является сокращение сроков строительства, повышение сроков эксплуатации и повышение эффективности эксплуатации. 3 ил.

Вихревой пеногенератор // 2617753

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для приготовления технической пены преимущественно в технологии производства пенобетона. Задача предлагаемого изобретения - создание мобильного устройства генерирования технической пены заданной кратности, обеспечивающего стабильность свойств пены не только от цикла к циклу, но и на протяжении самого цикла получения пены. Вихревой пеногенератор содержит компрессор, регуляторы давления, манометры контроля давления, резервуар с пенообразователем, клапаны подачи воздуха и пенообразователя и вихревую камеру. Вихревая камера представляет собой набор модулей, соединенных друг с другом известным способом, и содержит по крайней мере один модуль верхней крышки с входными отверстиями для каналов подачи жидкой и газообразной фаз, по крайней мере по одному модулю для разводки жидкой и газообразной фаз по радиальным и тангенциальным каналам вихревой камеры, по крайней мере один разделительный модуль для распределения жидкой и газообразной фаз по радиальному и тангенциальному каналам вихревой камеры, по крайней мере один промежуточный модуль с входными отверстиями, по крайней мере один модуль с тангенциальными и радиальными прорезями, по крайней мере один модуль с выходным отверстием из вихревой камеры. 9 ил., 3 табл.