[发明专利]一种用于制备流态水泥土装置及其制备方法

权利要求书

1.一种用于制备流态水泥土装置，其特征在于，包括架设在支撑平台(1)上的搅拌筒体(3)、搅拌组件、以及盛放有二氧化碳的储气罐(5)；

所述搅拌筒体(3)上端设有进料口、下端设有输送管(31)；

所述搅拌组件包括位于搅拌筒体(3)外侧的第一电机(21)、与第一电机(21)输出端固定连接的双螺旋结构的搅拌轴(22)；

储气罐(5)通过进气管(51)与搅拌筒体(3)连通。

2.根据权利要求1所述的一种用于制备流态水泥土装置，其特征在于，所述搅拌筒体(3)下部设有密闭且一端与通进气管(51)连通的环形空腔(23)，空腔(23)靠近搅拌筒体(3)内壁处设有多个先圆周均匀、再上下并排布置的通气孔；

多个通气孔通过转动布置的封闭组件(43)进行开闭。

3.根据权利要求2所述的一种用于制备流态水泥土装置，其特征在于，所述封闭组件(43)包括圆盘(431)和多个设置在圆盘(431)周侧的封闭板(432)，封闭板(432)布置与圆周布置的通气孔相匹配。

4.根据权利要求3所述的一种用于制备流态水泥土装置，其特征在于，所述圆盘(431)下端同轴设有传动轴(42)；

传动轴(42)为空心轴结构、下部通过驱动组件带动等角度转动、上端与搅拌筒体3连通、下端与输送管(31)转动连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于制备流态水泥土装置，其特征在于，所述驱动组件包括第二电机(41)、与第二电机(41)输出端固定连接的主动轮、固定在传动轴(42)上的从动轮；

主动轮与从动轮通过绕设在其外侧的传动带连接。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的一种用于制备流态水泥土装置，其特征在于，所述搅拌筒体(3)通过排气管(56)与储气罐(5)连通，排气管(56)上设有与控制器连接并控制动作的止回阀(54)、过滤组件(55)；

进气管(51)上设有与控制器连接并控制动作的调压阀(52)；

进气管(51)、排气管(56)上均设有开关阀(53)。

7.根据权利要求6所述的一种用于制备流态水泥土装置，其特征在于，所述搅拌筒体(3)内壁设有与控制器连接的土压传感器、气体传感器。

8.一种用于制备流态水泥土的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

a.先将膨润土按一定比例与待加固土体混合均匀，并放入至搅拌筒体(3)中，第一电机(21)启动，带动双螺旋结构的搅拌轴(22)转动，对混合物充分搅拌均匀，搅拌时间为10-30min，再向搅拌筒体(3)内投放一定量的活性氧化镁干粉，继续搅拌至少30min；

b.开启调压阀(52)，调整通气压力为180kPa-250kPa，储气罐(5)内的二氧化碳通过进气管(51)进入至搅拌筒体(3)内，氧化镁水化反应与二氧化碳发生碳化反应生成多种水化镁式碳酸盐，并且膨润土增加土体与水化镁式碳酸盐的成核作用，使得土体进行固化；

c.搅拌筒体(3)内的温度传感器和含水率传感器相应对温度、含水率进行检测，并将信号传递至控制器中，控制器控制调压阀(52)调整二氧化碳气压、以及二氧化碳通入搅拌筒体(3)内进行碳化反应时间，碳化时间为5-6h；

d.搅拌筒体(3)中未反应的二氧化碳通过排气管(56)排出，并经过过滤组件(55)、止回阀(54)回流至储气罐(5)中；待二氧化碳气体排出后，再将固化后的土体通过输送管(31)输送至指定的回填位置，填充完毕后，将回填后的土体在相对湿度为75％、养护温度25℃的条件下养护至少1d，回填位置土体的强度便可满足施工要求。

9.根据权利要求8所述的一种用于制备流态水泥土的方法，其特征在于，所述土体中的初始含水率为20％-25％，所述氧化镁干粉掺量为土体中干土质量的13％-17％；

膨润土掺量为氧化镁干粉质量的5％，含水率不高于1％，颗粒粒径位于100-200目之间。

10.根据权利要求9所述的一种用于制备流态水泥土的方法，其特征在于，所述氧化镁干粉为煅烧温度在700-800℃的活性氧化镁干粉，并且活性含量在60％以上。