在連續設備中製造由金屬纖維強化的壓實混凝土合成物的方法及實施該方法的連續設備的製作方法

2023-05-13 22:28:46

專利名稱：在連續設備中製造由金屬纖維強化的壓實混凝土合成物的方法及實施該方法的連續設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種在連續設備中製造一種由金屬纖維強化的壓實混凝土合成物的方法，以及實施這種製造方法的一種連續設備和一種連續纖維配料器。實施所述方法獲得的由纖維強化的壓實混凝土合成物可以鋪設連續的公路路面或者沒有接合處的工業用場地。
背景技術：
為了鋪設一種堅固的沒有接合處的澆灌混凝土公路路面，已知的一種方法稱為連續鋼筋混凝土法，其中，直徑一般為16毫米的鋼條在公路的整個長度上彼此連續地連接起來。一旦鋪好鋼條，一般使用一種滑動模板機澆灌混凝土。但是，連續鋼筋混凝土是一種使用起來繁重的技術，而且成本較高。
傳統的震搗或澆灌混凝土在由鋼纖維加強之後，可以製造尺寸大到2000平方米的工業用無接縫鋪面板(經常要加以保護，因此不如公路經得起惡劣氣候和溫度變化)，纖維的特性使接縫留有間隔。相反，這些混凝土至今不能有效用於鋪設連續的無接縫公路路面，儘管注意到這種應用。實際上，較高的水泥和水分配料在這些混凝土中產生液力收縮加之熱收縮。機械應力是這樣的纖維不能控制它們。因此，混凝土的收縮現象比鋪面板造成明顯較大的裂紋，裂紋開度往往達到數毫米。因此，必須在公路路面留接縫，使收縮作用局部化，減少開裂，這有損於一種連續公路路面的經濟優越性，大大制約震搗或澆灌纖維混凝土公路路面的發展。
壓實混凝土合成物與傳統的澆灌或震搗混凝土的不同之處在於，就相似的或優越的機械特性而言，有必要減少水硬粘結劑配料和減少含水量。在上述兩種傳統的混凝土中，公知的是插入金屬纖維。粘結劑配料和含水量的減少使壓實混凝土具有液力收縮作用較小的優越性，因此，裂紋形成作用不明顯只要在混凝土基質中使用配有性能十分良好的錨固件的纖維，只要在製造混凝土時正確加入這些纖維，就可以用由金屬纖維強化的壓實混凝土鋪設連續的公路路面。壓實混凝土含水量較少，還可以獲得足夠的承載能力，以便使用道路機械攤鋪材料(完成瀝青保護層的攤鋪)，然後用振動壓實機或氣動壓實機使之壓實，最後，毫不延遲的交付使用。相反，澆灌混凝土的稠度需要以傳統技術使用滑動護面機械或振動機械，並且要在充分凝固一段時間一般為7天之後才能交付使用。
工業用鋪面板使用的金屬纖維往往是拉制纖維，一般具有直徑為1毫米的絲。現有的各種纖維在混凝土基質中的有效錨固類型彼此不同。
為了解決纖維聚集成球的問題，一些纖維生產廠家的努力方向是纖維的幾何形狀和表面樣式，可以在出廠後直接使用，無需進行附加的加工處理。相反，實驗室試驗和工地經驗表明，這些纖維至少在機械性能和混凝土加金屬纖維合成物的裂紋控制方面不是市場上性能最好的。
已知的是，法國專利2225392提出一種方法，在一種混凝土中加入用於加強的金屬填料，這些金屬填料由金屬材料團構成，這些金屬材料團由適於被一種溶劑溶解的一種粘結料加以粘結，這種方法在於，將所述金屬材料團加入到本身構成混凝土的合成物中，然後攪拌使之形成肉眼可見的良好分布，接著溶解所述粘結料並繼續攪拌合成物，使之形成肉眼可見的良好分布。實際上，是在混凝土中加入預先塗膠的製成板狀的纖維。進行兩個截然不同步驟的攪拌，或者在安裝在稱為攪拌車的汽車上沿線攪拌15分鐘以上，或者在設備的攪拌器中保持約1分鐘的攪拌狀態。
因此，要注意的是，在本發明之前，具有預先塗膠的製成板狀的纖維加強的澆灌或擠壓混凝土的製造始終是在不連續設備上或者在攪拌車上進行的。纖維通過手動或通過一種專用機械或者直接加入到設備的攪拌器中，或者加入到攪拌車中。使用攪拌車，缺陷是攪拌質量不理想，纖維分布不均勻。將袋裝纖維手動置於供料帶上或者直接加入到攪拌器中，缺陷是配料有誤，而且效率不高。使用專用機械可以提高效率，但是問題是，簡單機械至多將製造每一種一拌砂漿所需的纖維量加入到連續設備的攪拌器中。要注意的是，由纖維強化的澆灌或擠壓混凝土一般應用於工業用鋪面板這樣的領域，往往採用手動操作，或者應用於基樁這樣的土木工程項目。工地供料所需的生產效率比較低，適合於在不連續設備上進行製造。
相反，道路工程是機械化工程，要求高效率機械。這些工地對水硬粘結劑處理過的材料和道路用混凝土的需求(例如對於連續鋼筋混凝土工地或壓實混凝土工地來說)要求達到小時產量明顯高於傳統不連續設備的小時產量的設備的程度。不連續設備的缺陷是，在生產循環中，第一道工序首先是將各種不同的料送到攪拌器中，然後攪拌器進行攪拌，使這些料混合，最後，攪拌器將攪拌好的料傾卸在運輸卡車上。因此，另一種設備可以在攪拌器不必在每個材料裝載循環停機的情況下進行運轉。這種設備稱為「連續設備」，因為攪拌器始終由一條輸送帶供料，所需數量的集料和水硬粘結劑裝載在這條輸送帶上，在混凝土製造過程中，攪拌器只不過在向運輸卡車卸料時才停機。因此，連續設備的生產效率明顯高於多數不連續設備的生產效率。連續設備非常適合於道路工程，因為連續設備比不連續設備更便於從一個工地移到另一個工地。因此，連續設備稱為「活動設備」甚至稱為「超活動設備」(這就是說，在這種情況下，只要兩輛牽引汽車即可搬運)。
法國專利2633922提出一種製造由纖維強化的壓實混凝土的方法，根據這種方法，向設備的攪拌器連續加入7至15％的水泥或道路用粘結料、4至7％(重量)的水和0.8至4％(重量)的金屬纖維，這些料由一個專用配料器加入，其它的料基本由0至31.3毫米的碎石構成。但是，該文獻完全不提這種專用配料器，也不提纖維由配料器加入到攪拌器中的方式。
法國專利2654830提出一種向道路橋隧工程建築材料中加入纖維的連續配料裝置。但是，這種裝置存在的問題是，纖維在朝由纖維強化的材料的輸送裝置給料的纖維分配裝置中形成球或刺。根據該文獻，分配裝置的振動槽與纖維分離裝置、例如帶齒轉子、增壓空氣噴嘴或往復運動的耙具相連接，以便拆散這些纖維刺。但是，所有這些分離裝置在該文獻中均未充分描述或示出，業主無法有效使用。
連續設備的正確加入金屬纖維比不連續設備困難大要以理想的精確度將所需的纖維量加入到混凝土中，同時要避免出現纖維聚集成球的問題。

發明內容
本發明旨在提出一種解決至今尚未解決的這些困難的理想辦法，尤其是預先塗膠的金屬纖維板的給料問題。本發明方法提出一種在由纖維強化的壓實混凝土的製造階段可以有效避免或至少最大程度上限制纖維聚集成球的由纖維強化的壓實混凝土的連續設備製造方法。另一個目的是在由纖維強化的壓實混凝土的運輸和使用階段避免和限制纖維聚集成球。最後，本發明還旨在避免這些球的形成。本發明方法的目的還在於—從預先塗膠的板狀纖維開始，以同用於機械化程度很高的築路工地的連續設備的產量相容的高效率將纖維加入到製造的壓實混凝土中；—使粘結板狀纖維的膠溶解成釋放最多的纖維發揮其單獨的彎曲加強作用，並控制工地上使用的壓實混凝土的裂紋形成；另一個目的是在混凝土中釋放所有的預先包裝成預塗膠板的纖維；以及—使用這些纖維在製造纖維混凝土的任何時候都能即刻提取所需的合成物，所獲得的配料精確度為所需標準配料值的-5％至+10％，這對於保證工地上使用的混凝土加纖維合成物的合適性能和均勻度是很重要的。
為此，本發明旨在提出一種在連續設備上製造由纖維強化的壓實混凝土合成物的方法，這種方法包括如下步驟(1)連續供給多種在一個輸送帶上輸送的粒料，(2)將金屬纖維從一個振動配料器連續供給到所述輸送帶上，(3)將輸送帶輸送的粒料和纖維、一種水硬粘結劑和攪拌用水連續供給到一個攪拌器中，其中可以包括一種或多種混凝土用添加劑，其特徵在於所述步驟(2)是供給振動配料器預塗膠金屬纖維板，以便將所述纖維板和/或所述脫膠纖維輸送到所述步驟(1)的輸送帶上，所述纖維以每立方米無纖維混凝土乾料25至60千克纖維的比例進行供給；步驟(3)是以每立方米無纖維混凝土乾料180至400千克的比例供給水硬粘結劑，攪拌用水的比例確定成攪拌器連續供給一種其含水量為每立方米無纖維混凝土乾料90至150升水的由纖維強化的混凝土合成物。供給預塗膠板狀纖維，可以消除或減少混凝土合成物中纖維球的數量和大纖維球。因此，預先浸在溶劑中的纖維板在由攪拌器產生的強有力的剪應力和在攪拌器槳葉處加水的聯合作用下進行脫膠。
由纖維強化的壓實混凝土最好用自卸汽車而不用攪拌車運輸，而且最好用平整機在道路上攤鋪混凝土，以保持由纖維強化的混凝土合成物的良好特性。
本發明方法在所述步驟(1)將一種用於使保持纖維成板的膠溶解的溶劑、例如水供給到輸送帶上，所述溶劑在由配料器供給的纖維的落點處或落點附近供給到輸送帶上。
根據一個實施例，配料器按順序至少包括一個振動配料容器和一個振動槽或一個稱料輸送帶。例如，本發明方法是向所述振動槽供給溶劑，使纖維至少局部浸泡在其底部注有溶劑的振動槽中，並與所述溶劑一起從所述振動槽供給到輸送帶上。
根據其它實施例，本發明方法是用至少一個位於纖維落點下遊的噴嘴將溶劑噴到輸送帶上。
本發明方法在供給第一種粒料之後和供給最後一種粒料之前將纖維供給到輸送帶上，使纖維納入到各種不同的粒料材料中。
根據本發明其它特徵，本發明方法是根據步驟(1)供給的每一種粒料固有的含水量計算在所述步驟(3)供給到攪拌器中的攪拌用水的比例。
在一個實施例中，本發明方法是在步驟(1)供給無纖維混凝土乾料的83至93％(重量)的全比例粒料，在步驟(3)以無纖維混凝土乾料的7至17％(重量)的比例供給一種水泥或一種水硬粘結劑，其中，0.3至1.8％(重量)的水硬粘結劑由一種加入到攪拌用水中的混凝土凝固延遲添加劑和/或增塑劑構成，以潤滑粒間接觸，延遲混凝土的凝固。
本發明還旨在提出一種實施前述方法的連續設備，它包括—一系列間隔布置在一條電動輸送帶之上的料鬥，每個料鬥適於將一種粒料送到輸送帶上，每個料鬥與一個對所述料鬥輸送的粒料的數量進行測定的重量或體積測定器相連接，—一個適於將金屬纖維送到輸送帶上的振動配料器，所述配料器與一個對所輸送的纖維的數量進行測定的重量測定器相連接，—一個或多個盛裝水硬粘結劑的容器，每個容器配送一種水硬粘結劑，每個容器與一個對所配送的粘結劑的數量進行測定的重量或體積測定器相連接，另一個容器可以用於配送一種補充的粉狀物、例如飛灰，—一個攪拌用水供水器，所述供水器與一個攪拌用水水量調節器相連接，—一個攪拌器，所述攪拌器包括一個將攪拌用水注入到攪拌室中的噴嘴網，所述噴嘴網通過所述水量調節器供給攪拌用水，水硬粘結劑從所述容器輸送到攪拌器的入口，纖維和粒料合成物由輸送帶送到攪拌器中，以進行由纖維強化的壓實混凝土的所有合成物的混合，其特徵在於，這種設備包括一個溶劑供給器，以便在振動配料器的出口處或出口附近將一種溶劑送到輸送帶上，所述溶劑用於溶解纖維板的膠，因而釋放由所述配料器配送的板的預塗膠金屬纖維。所述溶劑供給器有利地布置成在第一粒料供給料鬥的下遊和在最後一個粒料供給料鬥的上遊輸送溶劑。
在一個實施例中，振動配料器包括一個第一振動容器，第一振動容器在其圓柱形內壁上具有一個螺旋斜面，纖維板適於在這個螺旋斜面上從容器的底部朝頂部進行振動移動，所述螺旋斜面在其頂部由一個中間槽加以延伸，所述中間槽通到一個第二振動容器的上方，第二振動容器也在其圓柱形內壁上具有一個螺旋斜面，纖維板適於在這個螺旋斜面上從第二振動容器的底部朝頂部進行移動，第二振動容器的螺旋斜面通到一個振動槽上，這個振動槽將纖維送到輸送帶上面，所述溶劑供給器包括至少一個基本位於所述振動槽的上遊端之上的噴嘴。
串聯配置兩個振動容器的好處是消除從唯一一個第一振動容器供給和分配纖維的不勻稱現象，第一振動容器由一個規律地從大包裝滿纖維板的升降小車以不連續的方式供給纖維。
第一振動容器有利地包括一個間置在螺旋斜面頂部和中間槽之間的鉸接臂，所述鉸接臂適於在一個封閉位置擋住朝中間槽的通路，將纖維送回第一振動容器的中央和底部，而在一個可變的開啟位置使數量得到控制的纖維朝所述中間槽通過。
根據其它特徵，所述中間槽包括平行的、基本位於豎直平面上的、其上遊端固定而其下遊端為自由端的振動指杆，以便能夠分開堆積的纖維板，在第二容器的纖維板供給中獲得比較勻稱的分布，指杆的縱向延伸平行於所述纖維板的移動方向。
在一個實施例中，第二振動容器配有一個對第二振動容器中的纖維的高度進行檢測的高度檢測器，所述檢測器與鉸接臂的一個控制電動機相連接，以便當第二振動容器中的纖維的數量超過或不足一個預定極限值時，使所述臂朝其封閉位置或朝其開啟位置移動。
根據其它特徵，第二容器配有一個頻率調製器，以改變其振動及其纖維供給量，所述調製器可以由第二容器出口供給的纖維數量的稱重器加以控制。實際上，第二容器可以安裝在秤上，纖維的供給量由設備控制室的配料器的中央控制加以固定。設備操作人員可以在數字控制器上輸入理想的纖維供給量，然後，本發明的設備自動運行，控制頻率調製器。因此，纖維供給量可以由圖表記錄儀和列印編輯加以檢查。
本發明的設備有利地配有一個中央控制裝置，這個中央控制裝置與料鬥、容器和配料器的各種不同的重量或體積檢測器以及攪拌用水供給器的水量調節器相連接，以便根據含水量、每種粒料的供給量和/或溶劑的供給量計算和控制供給到攪拌器中的水量。
根據其它特徵，每個料鬥和每個容器通到一個由其本身的驅動電動機驅動的稱重輸送帶上，電動機的速度可以由中央控制裝置根據稱得的重量加以控制，以控制混凝土的每種料的供給量。


參照附圖和非限制性實施例，本發明其它內容、特徵和優點將得到更好的理解。
附圖如下圖1是本發明整套連續設備的示意圖；圖2是與一個稱料機傳送帶相連接的一個料鬥的局部放大示意圖；圖3是一個可用於本發明方法的纖維板的立體圖；圖4是用於本發明設備的振動配料器的側視示意圖；圖5是沿圖4中V-V線的處於鉸接臂開啟位置的俯視示意圖；圖6類似於圖5，示出鉸接臂處於閉合位置的局部視圖；圖7是圖1所示攪拌器的局部放大視圖；圖8是沿圖7中VIII-VIII線的剖面圖；圖9示出圖1所示中央控制裝置的終端上顯示的一個屏幕頁面。
具體實施例方式
圖1示出用於製造由纖維強化的壓實混凝土的整套連續設備。
這個設備包括圖2所示的例如用於盛裝和分配碎石的一個第一料鬥1以及一個其支架基本鉸接在料鬥1下端的一個點3的第一秤2。秤2的支架支承一個循環傳送帶4，傳送帶4由一個通過一個鏈條6驅動滾柱5轉動的驅動電動機7加以驅動，驅動軸相對於鉸接件3來說固定在秤2的支架的一端。秤2的另一端與懸置在設備機架B上的一個應力儀8相連接，機架B也支承第一料鬥1。如箭頭F1所示，第一料鬥1中的碎石落在稱料傳送帶4上，稱料傳送帶4被驅動沿箭頭F2方向反時針轉動，使碎石如箭頭F3所示在稱料傳送帶的左端落在下面的輸送帶9上。應力儀通過一根電纜10連接到一個中央控制裝置U上，如圖1所示。顯然，第一輸送帶9也是電動的，其電動機和上述電動機7可以由中央控制裝置U加以控制。
第二料鬥11位於第一料鬥1附近，在其下端也具有一個秤12，其支架與第一秤2的支架顛倒配置。實際上，其電動機17位於支架的左端，而應力儀18固定在其右端，第二秤12的稱料傳送帶在圖1上進行順時針驅動，使第二料鬥11中的粒料朝右落在輸送帶9上，覆蓋先前落下的粒料。顯然，輸送帶9在圖1上進行反時針驅動。應力儀18也懸置在機架B上，並通過一條線路20連接到中央控制裝置U上。
第一輸送帶9將兩種原料集料全部卸在一個電動的第二輸送帶19上，如圖1所示。其它兩個料鬥21和31位於第二輸送帶19的上方，第三料鬥21用於配送構成混凝土的第三種粒料，而第四料鬥31在本發明實施例中可以不使用。顯然，料鬥的數量可以變化，例如可以配置六個料鬥，盛裝用於不同類型混凝土的不同類型的粒料。如同其它料鬥那樣，每個料鬥21和31都與一個秤22、32相連接，每個秤同其本身的電動機27、37及其本身的應力儀28、38相連接。每個應力儀和每個電動機可以通過線路30和40連接到中央控制裝置U上。
如圖1和4所示，本發明設備還包括一個配料器D，配料器D配有一個振動槽41，振動槽41的出口端通到位於第二輸送帶19上方第三料鬥21上遊的一個注入口42。
配料器D配有一個升降容器43，升降容器43在其下端具有在豎直導槽44中導嚮導輪43a，在其上端具有在豎直導槽45中導嚮導輪43b，導槽45的上部呈水平彎曲，以便處於高位的升降容器43傾卸，如圖1和4所示。升降容器43用於裝載大包(其重量例如為1100千克)預塗膠纖維板P，例如圖3所示類型的纖維板。例如，這些纖維板從裝有纖維板的大包卸到處於低位的升降容器43中，如圖4中箭頭F4所示。
升降容器43處於高位時將其內裝物卸到一個第一圓柱形容器46中，如箭頭F5所示，圓柱形容器46在其上端配有一個擋板47，以防纖維板P落到圓柱形容器的外部。
第一容器46安裝在一個支承件48上，支承件48支承在具有一組插入彈簧49和未示出減震器的一個中間支架50a上，中間支架50a支承在每個角都配有一個秤51的一個底架50b上。支承件48在其兩側配有兩臺振動電動機52，以增加彈簧和減震器的聯合作用使第一容器46振動。兩臺電動機等速運轉，在圓柱形容器46中產生足夠的振動，使纖維板沿著布置在第一容器46的圓柱形內壁上的螺旋斜面53振動上升。
如圖5和6所示，纖維板進行反時針轉動，從容器的底部朝頂部上升，如箭頭F6所示，一個鉸接臂54布置在容器46的頂部，使纖維板或者朝一個中間導槽55移動，如箭頭F7所示(見圖5)，或者朝一個向容器46中央傾斜的板56移動，使纖維板返回容器的底部，如箭頭F8所示(見圖6)。如線路57所示，臂56的鉸接件是電動的，其電動機可以通過傳感器70由中央控制裝置U加以控制。
導槽55配有彼此平行的基本沿纖維板的移動方向F7定位的指杆58，使纖維板較好地進行分布。導槽55通到一個較小的第二圓柱形容器59中央的上方，容器59也具有一個支承件60，支承件60上在兩側安裝有兩個振動電動機61，一組彈簧和減震器49安裝在上述中間支架50a上。第二小容器59在其內壁上也具有一個螺旋斜面63，使纖維和/或纖維板進行反時針旋轉，從底部上升到頂部，如圖5中箭頭F9所示。螺旋斜面63在其頂部通到一個第二導槽64，導槽64朝容器外部徑向延伸，通到配有振動電動機(未示出)的振動槽41的上方。振動指杆可以配置在導槽64的出口。振動槽41在其上遊端通過彈簧65安裝在一個立柱66上，在其下遊通過彈簧67懸置在機架B上。在振動槽41的上遊端，可以配置至少一個從水網噴水的噴嘴68，一個閥69可以例如通過中央控制裝置U調節流量。在實施例中，振動槽41可以注入約半釐米的水，以便對纖維板進行塗膠。纖維在振動槽41中的通過方向如箭頭F10所示。纖維和水或溶劑從振動槽41落到上述第二輸送帶19上。在圖3和4所示的一個最佳實施例中，噴嘴68布置在最後的導槽64的上方，使纖維在落到輸送帶上之前延長溼潤時間。
如圖4所示，配料器D放置在地面S上，或者放置在一輛活動掛車上，如同機架B那樣。
在中間導槽55的下方配有一個高度檢測器、例如一個超聲波傳感器70，用於檢測第二容器59中纖維的高度，根據第二容器中高度大於一個預定的最大值而自動控制鉸接臂54的移動。由於並列布置兩個容器，因此可以避免在配料器出口纖維的供給和分配不均勻，在使用唯一一個容器的情況下，這種不均勻是不可避免的。
鉸接臂54相對於中間導槽55的位置根據傳感器70提供的信息用電子裝置進行控制，從而改變從第一容器46朝第二容器59輸送的纖維的供給量。
顯然，可以配置其它的朝本發明設備的輸送帶配送纖維板的系統。
在實施例中，可以選用這樣的纖維板P其金屬纖維由基本呈圓柱形的金屬絲構成，這些金屬絲具有一個基本筆直的縱向中央部分，縱向中央部分在每一側由一個嵌入部分加以延伸，嵌入部分具有一個頂端彎曲的端部部分，頂端彎曲的端部部分的形狀是不使兩個相鄰纖維連接的形狀，所述金屬絲—直徑為0.38至1.05毫米，—總長度為19至80毫米，
—端部部分的長度為1.5至4毫米，—在中央部分和每個端部部分之間具有至少0.75毫米的橫向距離，—在每個嵌入部分和中央部分之間確定的頂部彎曲角度最小等於20°，以及—在每個嵌入部分和中央部分之間獲得的角度小於或等於160°，—在每個嵌入部分和端部部分之間獲得一個角度，以及—具有900牛頓/平方毫米的最小抗拉強度。
構成纖維的金屬絲有利地具有0.65至0.85毫米的直徑以及65至85的總長度/直徑比。特別是，纖維具有約80的總長度/直徑比。根據一個特徵，每個頂部彎曲的端部部分由具有至少兩個彎頭的所述傾斜部分從與中央部分相連的一個筆直部分形成。
本發明使用的纖維有利地是直徑為0.75毫米、總長度為60毫米、抗拉強度至少為1100牛頓/平方毫米的纖維，例如商標為Dramix 80/60」的纖維。
纖維板P包括纖維f1、f2...fn，總數例如為20。
在這裡述及的實施例中，金屬纖維在倒入第三層粒料之前卸在前兩層粒料上。
第二輸送帶19將粒料和纖維總體卸在一個第三輸送帶79上，第三輸送帶79通到一個攪拌器80。
本發明設備包括一個、兩個或多個貯存容器81，每個容器81裝有一種水硬粘結劑，例如一種標準水泥(波特蘭水泥)或石灰礦渣水泥，或者一種道路用粘結劑，例如CALCIA公司生產的商標為「LIGEX」的產品。每個貯存容器81的下出口通到裝有一個蝸杆82的一個管道，以便將粘結劑輸送到一個料鬥83。料鬥83可以接納來自貯存容器的水硬粘結劑。料鬥83的下出口通到另一個輸送蝸杆84，蝸杆84將水硬粘結劑輸送到一個箱體78內的一個稱料輸送帶85上，稱料輸送帶85的一端與一個應力儀86相連接，用於稱水硬粘結劑的重量。
顯然，高度傳感器70、秤51和配料器D的其它電動機通過不同的線路71至73與中央控制裝置U相連接。
稱料輸送帶85將水硬粘結劑輸送到裝有兩個輸送蝸杆87的一個雙層輸送帶，以便基本在由第三輸送帶79輸送的纖維和粒料的混合物的入口附近將所述水硬粘結劑引入到上述攪拌器80中。
攪拌器也通過水網供給攪拌用水，如閥88所示，並供給一個容器89中所裝的增塑添加劑。一個混合用閥90可以混合來自容器89的添加劑與來自水網88的水。水和添加劑的混合物通過一個管網91分配到攪拌器80內，管網91鑽有孔，用於在兩個攪拌軸92的上方將混合物注入到攪拌器中。如圖8所示，管網91有利地在攪拌器的兩側具有一個同時供給混合物的進口，管網在攪拌軸92的上方包括一個平行的U形導流裝置。每個攪拌軸92具有徑向葉片93，葉片93在其端部配有傾斜成構成一個不連續螺旋斜面的板。每個攪拌軸的葉片間隔成當驅動兩個攪拌軸反向轉動時可以攪拌由纖維強化的壓實混凝土的全部成分，如圖8中箭頭F11所示。
在實施例中，採用水硬粘結劑的0.8％的比例(重量)，添加劑可以使混凝土的凝固延遲數日。這種增塑劑可以是一種由Axim公司生產的商標為「CIMAXTARD」的增塑劑。
在攪拌器80的出口，混凝土和纖維混合物到達一個第四輸送帶99，輸送帶99將這種合成物送到一個料鬥100，料鬥100的底部由一個蓋罩加以封閉，這個蓋罩由兩個擺動臂101構成，這兩個臂適於分開，以便將料鬥100中裝有的合成物卸在一輛載重汽車102上。
擺動臂101的開啟由本發明設備的負責人員控制，以便向載重汽車卸料。
中央控制裝置U與一個終端連接，終端包括一個屏幕110和一個鍵盤111，用於輸入各個不同合成物的供給量和各個不同輸送帶的速度的指令數值。
圖9示出本發明方法一個實施例中工作時屏幕110的一個頁面。
如圖9所示，D1示出直徑為5至12毫米、供給量為75.4噸/小時、天然水含量約為1.70％的碎石，這些碎石用於構成44％的無纖維混凝土乾燥合成物，D2示出直徑為0至4毫米、供給量為48.3噸/小時、含水量為4.30％的粉砂，這些粉砂用於構成27.30％(重量)的無纖維混凝土乾燥合成物，D3示出直徑為0至4毫米、供給量為28.9噸/小時、含水量為8.40％的溼粉砂，這些溼粉砂用於構成15.80％(重量)的無纖維混凝土乾燥合成物，D4至D6可以示出其它類型的碎石或集料，但是這個實施例中不使用，P1示出以21.7噸/小時的供給量供給的水硬粘結劑，用於構成12.9％(重量)的無纖維混凝土乾燥合成物，P2可以是添加到P1中的另一種添加料(例如飛灰)，X1是一種構成水硬粘結劑P1的0.35％(乾重)的原料添加劑，相當於80千克/小時或80升/小時的供給量，X2或X3可以是其它添加劑，E示出攪拌用水，佔混凝土乾料的5.20％(重量)的比例，供給量為3.3噸/小時。
顯然，因為粒料D1至D3不是乾料而含有水分，所以要供給的水量不等於機器總流量的5.5％。
下面將計算要供給的實際用水量。為此，從機器總流量即由機器供給的無纖維混凝土的溼量開始，機器總流量相當於177.6噸/小時，即合成物D1至D3、P1和E的供給量的總和。
為了得出由設備供給的除了纖維之外的乾量，將溼量除以1+5.2％＝1.052，得等於168.8噸/小時的總乾量。
因此，理論用水量等於這個總乾量168.8噸/小時×5.2％＝8.78噸/小時。
來自粒料D1的水量等於0.44×168.8×0.017＝1.26噸/小時的水。同樣，粒料D2的水量等於0.273×168.8×0.043＝1.98噸/小時的水。對於D3，水量等於0.158×168.8×0.084＝2.24噸/小時的水，或者對於D1至D3所有粒料來說等於5.48噸/小時的總計水量從理論水量8.78噸/小時扣除，或者3.3噸/小時，這是實際上要提供到攪拌器中的水量。
本發明設備使用177.6噸/小時的供給量，這僅相當於其約為400噸/小時的標準能力的60％，這裡，由於使用的水硬粘結劑配料器的能力而限於300噸/小時。
使用的集料可以包括70％至100％的具有銳角和接近方形形狀的破碎材料，顆粒度為0至14毫米，以避免分凝現象，即大粒料分離的現象。混凝土合成物最好還包括一種增塑添加劑，這種增塑添加劑便於粒間潤滑而緻密，可以獲得密度接近2400千克/立方米的無纖維溼潤混凝土，效果良好，強度較高，可以減少水硬粘結劑配料。
最佳含水量由改進的葡氏試驗加以確定，在混凝土幹合成物的4和6％之間進行變化。
合成物有利地為水硬粘結劑含量接近每立方米無纖維幹混凝土250至300千克，含水量為無纖維混凝土乾料的4至6％，或者約為每立方米混凝土100至150升水，金屬纖維配料為每立方米無纖維幹混凝土30至40千克。在實施例中，合成物包括每立方米無纖維幹混凝土280千克的水硬粘結劑和110升水。
合成物還有利地包括水硬粘結劑重量的0.3至1.8％的增塑延遲劑。
另外，使用本發明設備獲得的纖維及時精確配料在-5％和+10％之間，這是用攪拌車所不能獲得的。本發明連續設備的生產率為200至1000噸/小時的混凝土，而非連續設備一般達不到這個生產率的一半。
顯然，儘管本發明結合一個實施例作了描述，但是並不限於此，本發明包括所述構件及其組合的等同技術手段，而不超出本發明的範圍。
權利要求
1.一種在連續設備上製造由金屬纖維強化的壓實混凝土合成物的方法，它包括如下步驟(1)連續供給多種在一個輸送帶(9，19，79)上輸送的粒料(D1，D2，D3，D4)，(2)將金屬纖維(f1，f2...fn)從一個振動配料器(D)連續供給到所述輸送帶上，(3)將輸送帶輸送的粒料和纖維、一種水硬粘結劑(P1)和攪拌用水(E)連續供給到一個攪拌器(80)中，其中可以包括一種或多種混凝土用添加劑；其特徵在於所述步驟(2)是供給振動配料器預塗膠金屬纖維板(P)，以便將所述纖維板和/或所述脫膠纖維輸送到所述步驟(1)的輸送帶上，所述纖維以每立方米無纖維混凝土乾料25至60千克纖維的比例進行供給，以及步驟(3)是以每立方米無纖維混凝土乾料180至400千克的比例供給水硬粘結劑，攪拌用水的比例確定成攪拌器連續供給一種其含水量為每立方米無纖維混凝土乾料90至150升水的由纖維強化的混凝土合成物。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在所述步驟(1)將一種用於使保持纖維成板的膠溶解的溶劑、例如水供給到輸送帶(9，19，79)上，所述溶劑在由配料器(D)供給的纖維(f1，f2...fn)的落點處或落點附近供給到輸送帶上。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，配料器(D)按順序至少包括一個振動配料容器(46，59)和一個振動槽(41)或一個稱料輸送帶。
4.根據權利要求2和3相結合所述的方法，其特徵在於，向所述振動槽供給溶劑，使纖維(f1，f2...fn)至少局部浸泡在其底部注有溶劑的振動槽中，並與所述溶劑一起從所述振動槽供給到輸送帶(9，19，79)上。
5.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，用至少一個位於纖維(f1，f2...fn)落點下遊的噴嘴將所述溶劑噴到輸送帶(9，19，79)上。
6.根據權利要求1至5之一所述的方法，其特徵在於，在供給第一種粒料(D1)之後和供給最後一種粒料(D1，D2或D3)之前將纖維(f1，f2...fn)供給到輸送帶(9，19，79)上，使纖維納入到各種不同的粒料材料中。
7.根據權利要求1至6之一所述的方法，其特徵在於，根據步驟(1)供給的每一種粒料(D1-D3)固有的含水量計算在所述步驟(3)供給到攪拌器(80)中的攪拌用水(E)的比例。
8.根據權利要求1至7之一所述的方法，其特徵在於，在步驟(1)供給無纖維混凝土乾料的83至93％(重量)的全比例粒料，在步驟(3)以無纖維混凝土乾料的7至17％(重量)的比例供給一種水泥(P1)或一種道路用粘結劑，其中，0.3至1.8％(重量)的水硬粘結劑由一種加入到攪拌用水中的混凝土凝固延遲添加劑(X1)和/或增塑劑構成，以潤滑粒間接觸，延遲混凝土的凝固。
9.一種用於實施權利要求1至8之一所述方法的連續設備，這種設備包括—一系列間隔布置在一條電動輸送帶(9，19，79)之上的料鬥(1，11，21，31)，每個料鬥適於將一種粒料(D1，D2，D3，D4)送到輸送帶上，每個料鬥與一個對所述料鬥輸送的粒料的數量進行測定的體積或重量測定器(2，12，22，32)相連接，—一個適於將金屬纖維(f1，f2...fn)送到輸送帶上的振動配料器(D)，所述配料器與一個對所輸送的纖維的數量進行測定的重量測定器(51)相連接，—一個或多個盛裝水硬粘結劑(P1)的容器(81)，每個容器配送一種水硬粘結劑(P1)，每個容器與一個對所配送的粘結劑的數量進行測定的重量或體積測定器(86)相連接，另一個容器可以用於配送一種補充的粉狀物、例如飛灰，—一個攪拌用水供給器(88)，所述供給器與一個攪拌用水水量調節器(90)相連接，—一個攪拌器(80)，所述攪拌器包括一個將攪拌用水注入到攪拌室中的噴嘴網(91)，所述噴嘴網通過所述水量調節器(90)供給攪拌用水，水硬粘結劑從所述容器輸送到攪拌器的入口，纖維和粒料合成物由輸送帶送到攪拌器中，以進行由纖維強化的壓實混凝土的所有合成物的混合，其特徵在於，這種設備包括一個溶劑供給器(69)，以便在振動配料器(D)的出口處或出口附近將一種溶劑送到輸送帶(9，19，79)上，所述溶劑用於溶解纖維板(P)的膠，因而釋放由所述配料器配送的板(P)的預塗膠金屬纖維。
10.根據權利要求9所述的設備，其特徵在於，所述溶劑供給器(69)布置成在第一粒料供給料鬥(1)的下遊和在最後一個粒料供給料鬥(21)的上遊輸送溶劑。
11.根據權利要求9所述的設備，其特徵在於，振動配料器(D)包括一個第一振動容器(46)，所述第一振動容器在其圓柱形內壁上具有一個螺旋斜面(53)，纖維板(P)適於在這個螺旋斜面上從容器的底部朝頂部進行振動移動，所述螺旋斜面在其頂部由一個中間槽(55)加以延伸，所述中間槽通到一個第二振動容器(59)的上方，所述第二振動容器也在其圓柱形內壁上具有一個螺旋斜面(63)，纖維板適於在這個螺旋斜面上從第二振動容器的底部朝頂部進行移動，第二振動容器的螺旋斜面通到一個振動槽(41)上，這個振動槽將纖維送到輸送帶(9，19，79)上面，所述溶劑供給器包括至少一個基本位於所述振動槽的上遊端之上的噴嘴(68)。
12.根據權利要求11所述的設備，其特徵在於，所述中間槽(55)包括平行的、基本位於豎直平面上的、其上遊端固定而其下遊端為自由端的振動指杆(58)，以便能夠分開堆積的纖維板，在第二容器的纖維板(P)供給中獲得比較勻稱的分布，指杆的縱向延伸平行於所述纖維板的移動方向(F7)。
13.根據權利要求11或12所述的設備，其特徵在於，第一振動容器(46)包括一個間置在螺旋斜面(53)頂部和中間槽(55)之間的鉸接臂(54)，所述臂適於在一個封閉位置擋住朝中間槽的通路，將纖維送回第一振動容器的中央和底部，而在一個可變的開啟位置使數量得到控制的纖維朝所述中間槽通過。
14.根據權利要求13所述的設備，其特徵在於，第二振動容器(59)配有一個對所述第二振動容器中的纖維的高度進行檢測的高度檢測器(70)，所述檢測器與鉸接臂(54)的一個控制電動機相連接，以便當第二振動容器中的纖維的數量超過或不足一個預定極限值時，使所述臂朝其封閉位置或朝其開啟位置移動。
15.根據權利要求14所述的設備，其特徵在於，第二容器(59)配有一個頻率調製器，以改變其振動及其纖維供給量，所述調製器可以由第二容器出口供給的纖維數量的稱料器加以控制。
16.根據權利要求9至15之一所述的設備，其特徵在於，這種設備配有一個中央控制裝置(U)，所述中央控制裝置與料鬥(1，11，21，31)、容器(81)和配料器(D)的各種不同的體積或重量檢測器以及攪拌用水供給器的水量調節器(90)相連接，以便根據含水量、每種粒料(D1至D3)的供給量和/或溶劑的供給量計算和控制供給到攪拌器(80)中的水量(E)。
全文摘要
本發明涉及一種在連續設備上製造由金屬纖維強化的壓實混凝土合成物的方法，這種方法是向一個振動配料器供給預塗膠纖維板，使之以每立方米無纖維混凝土乾料25至60千克纖維的比例輸送到一條輸送帶上，並以每立方米無纖維混凝土乾料180至400千克的比例供給一種水硬粘結劑，攪拌用水的比例確定成攪拌器連續供給一種其含水量為每立方米無纖維混凝土乾料90至150升水的由纖維強化的混凝土合成物。
文檔編號B28C5/40GK1474741SQ01818959
公開日2004年2月11日 申請日期2001年9月14日 優先權日2000年10月10日
發明者伯努瓦·費舍胡勒, 馬克·埃南, 伯努瓦 費舍胡勒, 埃南 申請人:道路技術革新公司