[发明专利]一种水泥搅拌过程中的浆液温度控制装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明属于土木工程技术领域，涉及一种对水泥浆液在搅拌过程中进行降温的方法，特别涉及一种可使在搅拌过程中不超过设定温度的水泥浆液温度控制的实现装置和操作方法。

背景技术

目前，超细水泥由于具有良好的可灌性，价格相对低廉，经久耐用，结石强度高，对环境无污染等优点，日益成为新一代的“绿色灌浆材料”。超细水泥灌浆材料也将在水电、地铁、隧道等工程中得到更广泛的应用。

但在实际使用过程中，超细水泥由于其活性高，水化初期水化热很大，浆液升温很快，当温度超过40℃时，对结石强度增长十分不利，也影响其可灌性。所以在目前工程应用中，人们会想办法采取一些措施，以控制水泥搅拌过程中浆液的温度，例如：

(1)可以用冷水或地下水来代替部分拌合水；

(2)在超细水泥中掺入外加剂，例如粉煤灰、矿渣等，降低水泥使用量；

(3)在一天之中气温较低的时候进行灌浆，避开周围环境较高的时刻；

(4)可尝试改变施工工艺，如改变材料的掺入方式与掺入的先后顺序等。

虽然在工程中采用了上述的措施来降低浆液温度，但效果不理想，具有一定的局限性。比如措施(2)，虽然添加外加剂，但是由于超细水泥其高活性，水化初期浆温仍很高，特别是采用高压灌浆时，而且外加剂对于水泥的性能也有不利的影响。其他几个常用的措施，在实际应用中不能持续对浆液进行降温，不能保证浆液温度维持在所需的范围之内。

因此，针对上述工程应用中的实际情况，本文提出了一种对水泥浆液在搅拌过程中进行降温的方法，可以有效地控制搅拌过程中浆液的温度。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种水泥搅拌过程中的浆液温度控制装置及控制方法，其可克服水泥灌浆材料在搅拌过程中浆液温度过高的问题，对搅拌过程中的浆液进行降温，控制浆液温度不超过设定温度。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种水泥搅拌过程中的浆液温度控制装置，包括温度传感器、温控器、冷却系统和搅拌筒，所述温度传感器设于搅拌筒中，用于感测搅拌过程中的水泥浆液温度，并送入温控器；所述温控器用于根据温度传感器感测的温度判断是否需要降温，如果需要降温，则启动冷却系统；所述冷却系统包括冷凝器、压缩机、铜管和蒸发器，其中，冷凝器与温控器建立通信连接，所述冷凝器连接压缩机，在温控器的控制下启动压缩机；压缩机通过铜管连接蒸发器，所述蒸发器缠绕于搅拌筒的外壁，蒸发器与铜管内填充有冷冻液。

上述装置还包括支架，支架设有上下两层，且在上层还设有竖板，其中，温控器固定于竖板上，搅拌筒设于支架的上层，冷凝器和压缩机均设于支架的下层。

上述蒸发器缠绕于搅拌筒的外壁中下部。

上述蒸发器的外部还包裹保温层。

上述保温层由保温材料制成。

一种水泥搅拌过程中的浆液温度控制方法，包括如下步骤：

步骤1，设置压缩机开启温度和压缩机关闭温度；

步骤2，向搅拌筒内加入水和水泥，开始搅拌；

步骤3，当水泥浆液温度高于压缩机开启温度时，对水泥浆液进行降温；

步骤4，当水泥浆液温度低于压缩机关闭温度时，停止降温。

上述步骤3中，通过设置冷却系统对水泥浆液进行降温，所述冷却系统包括冷凝器、压缩机、铜管和蒸发器，其中，冷凝器连接压缩机，在需要降温时启动压缩机；压缩机通过铜管连接蒸发器，所述蒸发器缠绕于搅拌筒的外壁，蒸发器与铜管内填充有冷冻液。

上述冷冻液采用由乙二醇与水混合而成的低冰点液体。

上述步骤3和步骤4中，通过在搅拌筒内设置温度传感器来检测水泥浆液温度。

上述压缩机开启温度设为35℃，关闭温度设为25℃。

采用上述方案后，本发明通过实时感测搅拌筒内的水泥浆液温度，并在温度超过设定值时启动冷却系统，可以对搅拌筒中的水泥浆液降温，防止水化初期浆温过高，避免高温对水泥浆体的不利影响，同时，使得搅拌筒内的温度可控且适度。

附图说明

图1是本发明的原理图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。

如图1所示，本发明提供一种水泥搅拌过程中的浆液温度控制装置，包含支架7、用于实现搅拌的搅拌筒5、温控系统和冷却系统，下面分别介绍。

所述支架7设有上下两层，且在上层还设有竖板，其中，温控器1固定于竖板上，搅拌筒5设于支架7的上层。