一种新型胶结土及制备工艺的制作方法

1.本发明涉及建筑材料技术领域，具体而言，涉及一种新型胶结土及制备工艺。


背景技术：

2.磷石膏是磷化工企业湿法生产磷酸的工业副产物，产出量很大，大量的磷石膏堆放，不仅占用土地资源，还会对环境造成严重污染。而传统的胶结土无法利用到磷石膏，且对水泥的依赖性很高，水泥用量也较大，其环境友好性有待提高。
3.有鉴于此，特提出本技术。


技术实现要素：

4.本发明的第一个目的在于提供一种新型胶结土，其能够对磷石膏进行利用，在减少了水泥用量的同时还对磷石膏进行了消耗，大大提高了环境友好性。
5.本发明的第二个目的在于提供一种新型胶结土制备工艺，其简单快捷，能够有效地提高胶结土的均匀性，有效降低了组分局部分布不均的概率，保证了胶结土的质地和性能的均一性。
6.本发明的实施例是这样实现的：
7.一种新型胶结土，其原料按重量份计包括：干土1500～1800份、水泥60～80份、水300～350份、和胶凝材料60～80份。胶凝材料包括：磷石膏。
8.进一步的，其原料按重量份计包括：干土1580份、水泥63份、水316份、和胶凝材料63.2份。胶凝材料包括：二水磷石膏。
9.一种新型胶结土制备工艺，其包括：
10.将按重量份计的干土1500～1800份、水泥60～80份、水300～350份和胶凝材料60～80份充分搅拌混合；胶凝材料包括磷石膏；
11.将混合物铺设、压实、养护完毕后，得到新型胶结土。
12.进一步的，将按重量份计的干土1580份、水泥63份、水316份和胶凝材料63.2份充分搅拌混合。
13.进一步的，将干土、水泥、水和胶凝材料通过混合装置充分搅拌混合。
14.混合装置包括：混合罐、搅拌主轴、盖体和辅助搅拌轴。搅拌主轴安装于混合罐的混合腔，搅拌主轴沿混合罐的高度方向设置，且搅拌主轴设于混合罐的中部。
15.混合罐的顶部开设有开口，盖体可拆卸式地盖设于混合罐的开口，辅助搅拌轴设于盖体的内侧并朝混合罐的底部延伸。沿混合罐的周向，多根辅助搅拌轴围设于搅拌主轴。
16.进一步的，混合装置还包括：定位柱、托板、转动套、定位套和滑杆。
17.定位柱固定连接于盖体并朝混合罐延伸，托板垂直于定位柱设置并与定位柱固定连接。
18.转动套可转动地套设于定位柱，定位套与转动套平行、间隔设置，定位套与转动套之间由连接杆固定连接。
19.滑杆可滑动地配合于定位套当中，滑杆的底端与辅助搅拌轴固定连接，滑杆的顶端固定连接有止挡块，定位套和辅助搅拌轴之间抵接有弹性件。
20.托板的上板面设置有运动轨道，运动轨道沿定位柱的周向连续延伸成环状。沿运动轨道的周向，运动轨道的轨面设有依次交替布置的凸起部和凹陷部。
21.辅助搅拌轴的外侧壁设置有滚轮，滚轮配合于运动轨道的轨面，以使滚轮在沿运动轨道运动的过程中，能够交替式地将辅助搅拌轴抬起和放下。
22.进一步的，辅助搅拌轴包括：外轴套、轴芯体、连接管和端盖。
23.轴芯体可滑动地配合于外轴套当中，轴芯体为中空结构。端盖罩设于外轴套的顶端并与外轴套固定连接，端盖和外轴套的端部之间围成中空结构。端盖的内侧固定安装有气缸组件，气缸组件与轴芯体传动连接。
24.外轴套的侧壁开设有第一通孔，轴芯体的侧壁开设有第二通孔。轴芯体具有第一运动止点和第二运动止点。轴芯体位于第一运动止点时，第一通孔和第二通孔对齐并连通。轴芯体位于第二运动止点时，第一通孔和第二通孔错开，第一通孔被轴芯体的侧壁封闭。
25.连接管与轴芯体固定连接并与轴芯体连通，连接管的外端与吹气组件连通。
26.进一步的，混合装置还包括：螺旋输送机构。螺旋输送机构用于输送水泥和/或胶凝材料，螺旋输送机构的出口端与连接管连通。
27.进一步的，混合装置还包括：供水组件。供水组件与连接管连通。
28.进一步的，在利用混合装置搅拌混合干土、水泥、水和胶凝材料时，包括：
29.先将干土加入到混合罐当中，开始搅拌；
30.利用送气组件向连接管中送气，并控制轴芯体运动至第一运动止点；
31.利用螺旋输送机构向连接管中匀速输送水泥和/或胶凝材料；
32.当水泥和胶凝材料均加入完毕后，利用供水组件向连接管中供水。
33.本发明实施例的技术方案的有益效果包括：
34.本发明实施例提供的新型胶结土新型胶结土的28d抗压强度可以达到0.9mpa，90d抗压强度可以达到1.2mpa。新型胶结土在保证强度的前提下，利用科磷石膏，相对应的，将水泥的用量减少了，更加环保。
35.本发明实施例提供的新型胶结土制备工艺大大提高了加入水泥和胶凝材料的均匀性，也提高了水泥和胶凝材料二者在被加入时在干土中的分布均匀性，使得水泥和胶凝材料可以更快、更充分地被混匀。
36.总体而言，本发明实施例提供的新型胶结土能够对磷石膏进行利用，在减少了水泥用量的同时还对磷石膏进行了消耗，大大提高了环境友好性。本发明实施例提供的新型胶结土制备工艺简单快捷，能够有效地提高胶结土的均匀性，有效降低了组分局部分布不均的概率，保证了胶结土的质地和性能的均一性。
附图说明
37.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
38.图1为本发明实施例提供的新型胶结土制备工艺中使用到的混合装置的整体结构示意图；
39.图2为本发明实施例提供的新型胶结土制备工艺中使用到的混合装置的辅助搅拌轴的装配示意图；
40.图3为辅助搅拌轴的结构示意图；
41.图4为辅助搅拌轴处于第一运动止点时的结构示意图；
42.图5为辅助搅拌轴处于第一运动止点时第一通孔和第二通孔的配合关系示意图；
43.图6为辅助搅拌轴处于第二运动止点时的结构示意图。
44.附图标记说明：
45.混合装置1000；混合罐100；搅拌主轴110；盖体200；定位柱210；托板220；转动套230；定位套240；连接杆241；滑杆250；止挡块251；弹性件252；运动轨道260；凸起部261；凹陷部262；第二驱动器270；辅助搅拌轴300；外轴套310；第一通孔311；轴芯体320；第二通孔321；连接管330；端盖340；让位孔341；滚轮350；气缸组件360。
具体实施方式
46.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
47.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
48.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
49.术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
50.此外，术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示该结构一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。
51.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
52.请参照图1，本实施例提供一种新型胶结土，新型胶结土的原料按重量份计包括：干土1500～1800份、水泥60～80份、水300～350份、和胶凝材料60～80份。胶凝材料可以采用磷石膏。
53.可选的，新型胶结土的原料按重量份计包括：干土1580份、水泥63份、水316份、和胶凝材料63.2份。胶凝材料可以采用二水磷石膏。
54.新型胶结土的28d抗压强度可以达到0.9mpa，90d抗压强度可以达到1.2mpa。新型胶结土在保证强度的前提下，利用科磷石膏，相对应的，将水泥的用量减少了，更加环保。
55.总体而言，新型胶结土能够对磷石膏进行利用，在减少了水泥用量的同时还对磷石膏进行了消耗，大大提高了环境友好性。
56.本实施例还提供一种新型胶结土制备工艺，新型胶结土制备工艺包括：将上述按重量份计的原料的各个组分充分搅拌混合；将混合物铺设、压实、养护完毕后，得到新型胶结土。
57.为了提高混合效果，可以采用混合装置1000充分搅拌混合。
58.具体的，混合装置1000包括：混合罐100、搅拌主轴110、盖体200和辅助搅拌轴300。
59.搅拌主轴110安装于混合罐100的混合腔，搅拌主轴110沿混合罐100的高度方向设置，且搅拌主轴110设于混合罐100的中部，搅拌主轴110由第一驱动器(图中未示出)驱动。
60.混合罐100的顶部开设有开口，盖体200可拆卸式地盖设于混合罐100的开口，辅助搅拌轴300设于盖体200的内侧并朝混合罐100的底部延伸，辅助搅拌轴300平行于搅拌主轴110设置。沿混合罐100的周向，多根辅助搅拌轴300围设于搅拌主轴110。
61.进一步的，混合装置1000还包括：定位柱210、托板220、转动套230、定位套240和滑杆250。
62.定位柱210固定连接于盖体200并朝混合罐100延伸，定位柱210与搅拌主轴110同轴设置，定位柱210的底端和搅拌主轴110的顶端之间具有间隙。托板220垂直于定位柱210设置并与定位柱210固定连接，定位柱210连接于托板220的中部。
63.转动套230可转动地套设于定位柱210，沿定位柱210的轴向，转动套230与定位柱210固定配合，盖体200还安装有第二驱动器270，第二驱动器270与转动套230传动配合。定位套240与转动套230平行、间隔设置，定位套240与转动套230之间由连接杆241固定连接，连接杆241沿定位柱210的径向设置。连接杆241和定位套240均为多个，一个连接杆241与一个定位套240相连，连接杆241和定位套240均沿转动套230的周向均匀间隔设置。
64.滑杆250可滑动地配合于定位套240当中，滑杆250的底端与辅助搅拌轴300固定连接，滑杆250的顶端固定连接有止挡块251，定位套240和辅助搅拌轴300之间抵接有弹性件252，弹性件252为柱形弹簧，弹性件252套设于滑杆250。
65.托板220的上板面设置有运动轨道260，运动轨道260沿定位柱210的周向连续延伸成环状。沿运动轨道260的周向，运动轨道260的轨面设有依次交替布置的凸起部261和凹陷部262。
66.辅助搅拌轴300的外侧壁设置有滚轮350，滚轮350配合于运动轨道260的轨面，以使滚轮350在沿运动轨道260运动的过程中，能够交替式地将辅助搅拌轴300抬起和放下。
67.其中，辅助搅拌轴300包括：外轴套310、轴芯体320、连接管330和端盖340。
68.轴芯体320可滑动地配合于外轴套310当中，外轴套310下端为封闭结构，且外轴套310的下端为锥状结构，轴芯体320为中空结构。端盖340罩设于外轴套310的顶端并与外轴套310固定连接，端盖340和外轴套310的端部之间围成中空结构。端盖340的内侧固定安装有气缸组件360，气缸组件360与轴芯体320传动连接。
69.外轴套310的侧壁开设有第一通孔311，轴芯体320的侧壁开设有第二通孔321。轴芯体320具有第一运动止点和第二运动止点。轴芯体320位于第一运动止点时，第一通孔311
和第二通孔321对齐并连通。轴芯体320位于第二运动止点时，第一通孔311和第二通孔321错开，第一通孔311被轴芯体320的侧壁封闭。
70.气缸组件360能够驱动轴芯体320进行轴向运动，从而使轴芯体320在第一运动止点和第二运动止点之间切换。
71.滚轮350安装于外轴套310的外侧壁，滑杆250固定连接于端盖340的顶端，弹性件252抵接于端盖340和定位套240之间。
72.连接管330与轴芯体320固定连接并与轴芯体320连通，连接管330的外端与吹气组件(图中未示出)连通，端盖340的侧壁开设有供连接管330伸出的让位孔341，让位孔341沿辅助搅拌轴300的轴向延伸，以使当轴芯体320在第一运动止点和第二运动止点之间运动时，连接管330能够在让位孔341范围内运动。
73.混合装置1000还包括：螺旋输送机构(图中未示出)。螺旋输送机构用于输送水泥和/或胶凝材料，螺旋输送机构的出口端与连接管330连通。混合装置1000还包括：供水组件(图中未示出)。供水组件与连接管330连通。
74.需要说明的是，水泥和胶凝材料可以通过连接管330逐个添加，也可以通过不同的辅助搅拌轴300的连接管330同时添加。
75.在利用混合装置1000搅拌混合干土、水泥、水和胶凝材料时，包括：先将干土加入到混合罐100当中，利用搅拌主轴110开始搅拌干土，并利用第二驱动器270驱动转动套230。利用送气组件向连接管330中送气，并利用气缸组件360控制轴芯体320运动至第一运动止点，此时气流可以通过第二通孔321和第一通孔311进入混合罐100。
76.随后可以利用螺旋输送机构向连接管330中匀速输送水泥和/或胶凝材料的粉末，粉末在气流的作用下被吹散并被气流输送到混合罐100当中，与干土混合。
77.在第二驱动器270驱动转动套230的过程中，辅助搅拌轴300沿搅拌主轴110的周向进行转动，滚轮350也沿着运动轨道260运动，滚轮350在运动轨道260上运动的过程中，滚轮350交替式地经过凸起部261和凹陷部262，辅助搅拌轴300可以沿其轴向发生位移，从而改变第一通孔311的高度，也就是说，辅助搅拌轴300在进行周向运动的同时还进行上下运动，大大提高了加入水泥和胶凝材料的均匀性，也提高了水泥和胶凝材料二者在被加入时在干土中的分布均匀性，使得水泥和胶凝材料可以更快、更充分地被混匀。
78.当水泥和胶凝材料均加入完毕后，利用供水组件向连接管330中供水，进行最终的混合搅拌。
79.在加完水后，可以利用供气组件继续供气，一方面可以将通道内的残留水充分吹出，起到干燥通道的作用，避免对下一次加工的粉末的加入造成干扰，另一方面还可以在混合相中吹入气体，在搅拌作用下，更有利于充分扰动混合相，进一步提高混合效果。供气一段时间后再停止供气，随后再搅拌一段时间，将气泡消除即可。
80.需要注意的是，在加水的过程中，供气不中断，且供水组件与连接管330的连接部位位于螺旋输送机构与连接管330的连接部位的下游，供气组件与连接管330的连接部位位于螺旋输送机构与连接管330的连接部位的上游。
81.进一步的，第一通孔311的位置被构造为：在第二驱动器270的驱动作用下，在混合罐100的周向上，第一通孔311开设于外轴套310远离辅助搅拌轴300的行进方向的一侧，及开设于辅助搅拌轴300的行进方向上的背部。这样的话，辅助搅拌轴300在搅动混合相的过
程中，辅助搅拌轴300的背后更容易形成空腔，降低了气流进入混合相的阻力。
82.综上所述，本发明实施例提供的新型胶结土能够对磷石膏进行利用，在减少了水泥用量的同时还对磷石膏进行了消耗，大大提高了环境友好性。本发明实施例提供的新型胶结土制备工艺简单快捷，能够有效地提高胶结土的均匀性，有效降低了组分局部分布不均的概率，保证了胶结土的质地和性能的均一性。
83.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种新型胶结土，其特征在于，其原料按重量份计包括：干土1500～1800份、水泥60～80份、水300～350份、和胶凝材料60～80份；所述胶凝材料包括：磷石膏。2.根据权利要求1所述的新型胶结土，其特征在于，其原料按重量份计包括：干土1580份、水泥63份、水316份、和胶凝材料63.2份；所述胶凝材料包括：二水磷石膏。3.一种新型胶结土制备工艺，其特征在于，包括：将按重量份计的干土1500～1800份、水泥60～80份、水300～350份和胶凝材料60～80份充分搅拌混合；所述胶凝材料包括磷石膏；将混合物铺设、压实、养护完毕后，得到新型胶结土。4.根据权利要求1所述的新型胶结土制备工艺，其特征在于，将按重量份计的干土1580份、水泥63份、水316份和胶凝材料63.2份充分搅拌混合。5.根据权利要求1所述的新型胶结土制备工艺，其特征在于，将所述干土、所述水泥、所述水和所述胶凝材料通过混合装置充分搅拌混合；所述混合装置包括：混合罐、搅拌主轴、盖体和辅助搅拌轴；所述搅拌主轴安装于所述混合罐的混合腔，所述搅拌主轴沿所述混合罐的高度方向设置，且所述搅拌主轴设于所述混合罐的中部；所述混合罐的顶部开设有开口，所述盖体可拆卸式地盖设于所述混合罐的所述开口，所述辅助搅拌轴设于所述盖体的内侧并朝所述混合罐的底部延伸；沿所述混合罐的周向，多根所述辅助搅拌轴围设于所述搅拌主轴。6.根据权利要求5所述的新型胶结土制备工艺，其特征在于，所述混合装置还包括：定位柱、托板、转动套、定位套和滑杆；所述定位柱固定连接于所述盖体并朝所述混合罐延伸，所述托板垂直于所述定位柱设置并与所述定位柱固定连接；所述转动套可转动地套设于所述定位柱，所述定位套与所述转动套平行、间隔设置，所述定位套与所述转动套之间由连接杆固定连接；所述滑杆可滑动地配合于所述定位套当中，所述滑杆的底端与所述辅助搅拌轴固定连接，所述滑杆的顶端固定连接有止挡块，所述定位套和所述辅助搅拌轴之间抵接有弹性件；所述托板的上板面设置有运动轨道，所述运动轨道沿所述定位柱的周向连续延伸成环状；沿所述运动轨道的周向，所述运动轨道的轨面设有依次交替布置的凸起部和凹陷部；所述辅助搅拌轴的外侧壁设置有滚轮，所述滚轮配合于所述运动轨道的轨面，以使所述滚轮在沿所述运动轨道运动的过程中，能够交替式地将所述辅助搅拌轴抬起和放下。7.根据权利要求6所述的新型胶结土制备工艺，其特征在于，所述辅助搅拌轴包括：外轴套、轴芯体、连接管和端盖；所述轴芯体可滑动地配合于所述外轴套当中，所述轴芯体为中空结构；所述端盖罩设于所述外轴套的顶端并与所述外轴套固定连接，所述端盖和所述外轴套的端部之间围成中空结构；所述端盖的内侧固定安装有气缸组件，所述气缸组件与所述轴芯体传动连接；所述外轴套的侧壁开设有第一通孔，所述轴芯体的侧壁开设有第二通孔；所述轴芯体具有第一运动止点和第二运动止点；所述轴芯体位于所述第一运动止点时，所述第一通孔和所述第二通孔对齐并连通；所述轴芯体位于所述第二运动止点时，所述第一通孔和所述第二通孔错开，所述第一通孔被所述轴芯体的侧壁封闭；
所述连接管与所述轴芯体固定连接并与所述轴芯体连通，所述连接管的外端与吹气组件连通。8.根据权利要求7所述的新型胶结土制备工艺，其特征在于，所述混合装置还包括：螺旋输送机构；所述螺旋输送机构用于输送所述水泥和/或所述胶凝材料，所述螺旋输送机构的出口端与所述连接管连通。9.根据权利要求8所述的新型胶结土制备工艺，其特征在于，所述混合装置还包括：供水组件；所述供水组件与所述连接管连通。10.根据权利要求9所述的新型胶结土制备工艺，其特征在于，在利用所述混合装置搅拌混合所述干土、所述水泥、所述水和所述胶凝材料时，包括：先将所述干土加入到所述混合罐当中，开始搅拌；利用所述送气组件向所述连接管中送气，并控制所述轴芯体运动至所述第一运动止点；利用所述螺旋输送机构向所述连接管中匀速输送所述水泥和/或所述胶凝材料；当所述水泥和所述胶凝材料均加入完毕后，利用所述供水组件向所述连接管中供水。

技术总结
本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种新型胶结土及制备工艺。新型胶结土原料按重量份计包括干土1500～1800份、水泥60～80份、水300～350份、和胶凝材料60～80份。胶凝材料包括磷石膏。制备工艺包括将原料充分搅拌混合，将混合物铺设、压实、养护完毕后，得到新型胶结土。其能够对磷石膏进行利用，在减少了水泥用量的同时还对磷石膏进行了消耗，大大提高了环境友好性。简单快捷，能够有效地提高胶结土的均匀性，有效降低了组分局部分布不均的概率，保证了胶结土的质地和性能的均一性。保证了胶结土的质地和性能的均一性。保证了胶结土的质地和性能的均一性。


技术研发人员：贺晓春 张浩 丁易峰 代礼红 张平 吕刚 王彦虎 代应刚 潘希强 陈明春 陈水兵 滕树强 杨皓然 冯炜 王勇 程烈 杨会臣 胡峰瑞 郭辉
受保护的技术使用者：四川岷江港航电开发有限责任公司
技术研发日：2023.05.12
技术公布日：2023/8/1