本發(fā)明涉及混凝土的制備領(lǐng)域，特別是一種具有溶膠特性的水泥漿制備裝置。

背景技術(shù)：

1、水泥與水混合制得水泥漿，水泥漿與骨料混合制得混凝土。水泥漿中水泥顆粒在水中溶解形成的溶膠是將骨料黏合在一起從而構(gòu)成混凝土中的膠黏劑。常規(guī)工藝從配制水泥漿到拌合混凝土是連續(xù)的工序或間隔較短的工序，通常不超過5分鐘，由于水泥是一種硅酸鹽礦物顆粒，其溶解速度較為緩慢，眾多研究結(jié)果表明水泥顆粒完全溶解水化的過程可長達(dá)1年至數(shù)十年，因而常規(guī)工藝拌合混凝土?xí)r水泥漿中的溶膠含量較少，此種水泥漿實質(zhì)上僅僅是包含了少量溶膠的水泥顆粒懸浮液，水泥漿中起著膠凝作用的溶膠含量稀薄，因此影響了混凝土成型與硬化后強度的發(fā)展，且水泥漿懸浮液中包含了大量未參與水化的多余水分，在其蒸發(fā)后會形成大量微小的孔隙，不但影響混凝土強度發(fā)展還會造成混凝土收縮增大、抗?jié)B性變差。

2、為改善水泥漿中水泥顆粒溶解度不足的問題，目前可采用對水泥漿進(jìn)行預(yù)水化，即采用高速攪拌機攪拌水泥漿來加速水泥顆粒溶解。然而由于水泥漿高速攪拌機轉(zhuǎn)速通常不超過20r/s即1200r/min，且受到水泥凝結(jié)時間的限制，普硅水泥初凝時間約在150～200分鐘，不能進(jìn)行長時間的高速攪拌，因而不能有效解決水泥顆粒溶解不足問題，因此高速攪拌預(yù)水化的水泥漿依然是僅含少量溶膠的水泥顆粒懸浮液，作用非常有限，因而該方法在混凝土生產(chǎn)中基本不被采用。也有一些研究對水泥漿進(jìn)行長時間預(yù)水化，預(yù)水化時長可達(dá)數(shù)日，此時水泥漿中的水泥溶膠已經(jīng)凝固形成凝膠和結(jié)晶，并不能直接用來拌合混凝土，只能作為“晶種”少量地，通常不超過總水泥漿3%，摻入新拌和的水泥漿中，該方法由于機理解釋還不完善，因而僅在實驗室研究中采用，基本沒有在實際生產(chǎn)中得到應(yīng)用。還有一些研究采用超聲波高頻振動來對水泥漿或混凝土進(jìn)行均化，以此提高水泥顆粒的分散度，但其實施的時長通常不超過5分鐘，僅能一定程度起到分散混凝土中的水泥顆粒，即均化作用。

3、目前上述方法獲得水泥漿的水泥顆粒水化度不足15%，本質(zhì)上仍是水泥顆粒的懸浮液，用其拌合混凝土導(dǎo)致了多種公認(rèn)的混凝土微觀結(jié)構(gòu)缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種水泥溶膠漿的制備裝置，旨在提高混凝土強度、減小混凝土干縮，同時不影響混凝土后期強度發(fā)展，尤其適用于實驗室等小規(guī)模制備場景。

2、基于本發(fā)明的一個方面，提供了一種水泥溶膠漿的制備裝置，其包括：

3、主體框架，所述主體框架包括頂板、側(cè)板和底板；

4、攪拌容器，所述攪拌容器具有一開口，所述開口上設(shè)置有可開合的蓋體，所述攪拌容器可翻轉(zhuǎn)地設(shè)置于所述主體框架內(nèi)；

5、浸入式超聲波振動裝置，所述浸入式超聲波振動裝置貫穿設(shè)置于所述蓋體上；

6、攪拌裝置，所述攪拌裝置設(shè)置在所述攪拌容器內(nèi)遠(yuǎn)離所述浸入式超聲波振動裝置的一側(cè)。

7、作為本發(fā)明的一種水泥溶膠漿的制備裝置的優(yōu)選方案，所述浸入式超聲波振動裝置的額定功率密度為50-500w/l（即作用在每升物料上的功率為50-500w）、頻率為14-41khz。

8、作為本發(fā)明的一種水泥溶膠漿的制備裝置的優(yōu)選方案，所述制備裝置還包括附著式超聲換能器，所述附著式超聲換能器設(shè)置在所述攪拌容器底部。

9、作為本發(fā)明的一種水泥溶膠漿的制備裝置的優(yōu)選方案，所述側(cè)板為兩個，分別安裝于所述框架主體的兩側(cè)，所述蓋體朝向所述側(cè)板的兩側(cè)設(shè)置有滑輪，所述滑輪與所述框架主體的側(cè)板可滾動地接觸。

10、作為本發(fā)明的一種水泥溶膠漿的制備裝置的優(yōu)選方案，所述制備裝置還包括設(shè)置在所述攪拌容器側(cè)壁的附著式超聲換能器，所述附著式超聲換能器的功率為0.5-5kw，頻率為14-41khz。

11、作為本發(fā)明的一種水泥溶膠漿的制備裝置的優(yōu)選方案，所述制備裝置還包括升降裝置，用于升降所述蓋體，所述升降裝置還包括升降電機和升降桿，所述升降桿的一端與所述蓋體連接，所述升降桿的另一端與所述升降電機連接。

12、作為本發(fā)明的一種水泥溶膠漿的制備裝置的優(yōu)選方案，所述升降電機位于所述主體框架的頂部，所述升降桿的另一端貫穿所述上蓋和所述主體框架的頂板與所述升降電機連接。

13、作為本發(fā)明的一種水泥溶膠漿的制備裝置的優(yōu)選方案，，所述攪拌裝置包括攪拌電機，所述攪拌電機位于所述攪拌容器的外側(cè)，攪拌軸，所述攪拌軸一端連接于所述攪拌電機，另一端貫穿所述攪拌容器的壁伸入所述攪拌容器腔體內(nèi)，以及設(shè)置在所述攪拌軸另一端上的攪拌葉片。

14、作為本發(fā)明的一種水泥溶膠漿的制備裝置的優(yōu)選方案，所述制備裝置還包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)與所述攪拌電機、所述升降電機、所述驅(qū)動電機以及所述超聲波換能器電連接或電信號連接。

15、作為本發(fā)明的一種水泥溶膠漿的制備裝置的優(yōu)選方案，所述控制系統(tǒng)設(shè)置于所述主體框架頂板與所述上蓋之間。

16、作為本發(fā)明的一種水泥溶膠漿的制備裝置的優(yōu)選方案，所述攪拌容器可翻轉(zhuǎn)地設(shè)置于所述主體框架內(nèi)具體為所述攪拌容器兩側(cè)通過旋轉(zhuǎn)軸與所述主體框架的側(cè)壁可旋轉(zhuǎn)連接。

17、作為本發(fā)明的一種水泥溶膠漿的制備裝置的優(yōu)選方案，所述制備裝置還包括用于驅(qū)動所述攪拌容器翻轉(zhuǎn)的翻轉(zhuǎn)手柄，所述手柄設(shè)置在所述側(cè)板外側(cè)并貫穿所述側(cè)板與所述旋轉(zhuǎn)軸連接。

18、作為本發(fā)明的一種水泥溶膠漿的制備裝置的優(yōu)選方案，所述攪拌容器還包括位于其頂部一側(cè)的出料口。

19、作為本發(fā)明的一種水泥溶膠漿的制備裝置的優(yōu)選方案，所述攪拌葉片包括至少兩組，靠近所述攪拌容器底部的攪拌葉片下部安裝有彈性刮板，刮板與容器底部緊密接觸，每組攪拌葉片沿所述攪拌容器的徑向設(shè)置并滿足該組所有攪拌葉片旋轉(zhuǎn)一周后的攪拌區(qū)域的底面積不低于所述攪拌容器底面積的90%，所述浸入式超聲波振動裝置包括至少兩個，沿蓋體直徑方向均勻設(shè)置。

20、作為本發(fā)明的一種水泥溶膠漿的制備裝置的優(yōu)選方案，所述裝置還包括設(shè)置于所述主體框架底部的滾輪。

21、作為本發(fā)明的一種水泥溶膠漿的制備裝置的優(yōu)選方案，所述附著式超聲波換能器總功率為0.5-5kw。

22、作為本發(fā)明的一種水泥溶膠漿的制備裝置的優(yōu)選方案，所述浸入式超聲波振動裝置包括超聲波振動棒和驅(qū)動電機，所述超聲波振動棒的長度滿足當(dāng)所述蓋體蓋合于所述攪拌容器上時，伸入水泥漿內(nèi)的棒體長度不小于所述水泥漿高度的1/2。

23、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

24、1、本發(fā)明的制備裝置通過合理的布置各部件的位置和數(shù)量，能夠很好地適配容器容量在20-200l的例如實驗室等小規(guī)模場景下的水泥溶膠漿制備，通過各部件（如攪拌裝置、超聲波振動裝置和附著式超聲波換能器）的配合能夠小規(guī)模地制備出具有優(yōu)異致密性的水泥溶膠漿，尤其能夠顯著降低水泥漿中的游離水含量，基于本發(fā)明方案獲得的水泥溶膠漿與骨料進(jìn)行混合后粘接強度更高，因而顯著提高了混凝土強度。

25、2、基于本發(fā)明的制備裝置制備得到的水泥溶膠漿應(yīng)用到水泥混凝土制備得到的水泥混凝土強度比常規(guī)攪拌工藝生產(chǎn)的水泥漿用于制備水泥混凝土高10%以上，且不會存在混凝土后期強度倒縮的問題。

26、3、本發(fā)明的制備裝置通過設(shè)置轉(zhuǎn)軸、滑輪、滾輪等部件，能夠顯著提高實驗室等小規(guī)模生產(chǎn)場景下的操作便利性。