[发明专利]水泥添加剂和混凝土掺和剂的移动式制造方法与制造系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于水泥、混凝土、灰浆、圬工的添加剂与掺和剂的领域，具体涉及到添加剂和掺和剂产品的移动式制造方法与系统，它们能使添加剂或掺和剂于目的地例如制造厂的新点或远距离的作业地甚至是在雇主的工厂或现场制造。

发明背景

首先弄清词“水泥”与“混凝土”的含义，进而弄清词“水泥填加剂”和“混凝土掺和剂”的含义是会有帮助的。词“水泥”一般用来指波特兰水泥，它是水硬水泥，通过粉碎主要包括基本上是水硬性硅酸钙的熟料，通常还包括一或多种硫酸钙形式的磨碎时加入料而生产成。“水硬性水泥”是指通过与水的化学相互作用而增硬的水泥。“水泥砂浆”是水泥、细的粒料(如砂子)和水的混合物。但“混凝土”一词在此是用来指由水泥(起到水凝粘合剂的作用)、细粒料(如砂)、粗粒料(如砾石)以及加入来引发此水泥粘合剂硬化的水制备成的混合物。

“水泥添加剂”是用来方便水泥的制造或改进其质量的。水泥添加剂有几种用途，例如(1)助磨剂，用来提高矿物研磨过程(包括熟料)的效率和改进研磨材料的可流动性，或是去防止称作为“成堆凝固”或“成穴凝固”的现象；(2)质量改进剂，能改变水泥的凝固时间；(3)可加工性改进剂，能减少水泥对水的要求和/或改进其可加工性；(4)圬工/砂浆添加剂，改进用于圬工中时水泥的可加工性(以及夹带空气、提高水保持力或板件寿命、控制固化时间、提供抗水性或提高强度)；(5)泥浆稀释剂，能减少原料泥浆中的水份。

“混凝土掺和剂”是有别于水硬水泥、水和用作混凝土或砂浆中组份的粒料的，并且是在混合之前、之中或之后和硬化之前加到混凝土配料之中。这种掺和剂是用来改进混凝土的一或多种性质使其能更适用于特殊目的或更经济。

应用掺和剂的若干主要理由是：(1)在最终的固化混凝土中实现某种结构改进；(2)在恶芬气象或不利的交通条件下，通过逐级的混合、运输、浇筑和固化来改进混凝土质量；(3)在浇筑混凝土过程中避免某些意外事故；(4)降低混凝土建筑的成本。在某些情形下，只能通过应用掺料才可取得所需结果。此外，应用掺料允许使用廉价的建筑方法或设计，由此能抵消掺和料的费用。

“混凝土掺和剂”一词用在这里或今后都将是指并且包括用于圬工混凝土的掺和料。圬工混凝土混合物是具有低水份的混合物。采用圬工掺和料的某些理由是：(1)减少水通过完工的单元；(2)改进成品的外观；(3)降低产品成本；(4)降低破裂造成的损耗；(5)减轻对生产机械的磨损。

通常，水泥添加剂和混凝土掺和剂是以“成品”形式由具有多个隔舱含有其他成品的罐车发货，或者以桶、以“包装箱”(例如300加仑的塑料箱或是取其他的散装形式)。这里所用的“成品”一词是指由“原料”组份的混合物构成的添加剂或掺合料。掺和料原料例如可以包括木质磺酸盐、玉米糖浆、胺等，混合以水和/或另一种原料。

发明概述

本发明提供了新颖的方法和系统来制造成品水泥添加剂和/或混凝土掺和剂，并且是在目的地，如用户的水泥制造设备或待混合混凝土设备，或者甚至在新的添加剂或掺和剂的制造点。“目的”地可以包括例如新的或远处的制造点的另一个国家，那里的制造厂家第一次开始制造工作。

本发明的移动式制造系统和方法涉及使用机架，最好例如是车架(如板或平台)，上面安装着至少两台泵，且最好(但是是可选择的)有混料机、阀和流量计，得以使这些部件能够方便地运到目的地。含有用来制造水泥添加剂和/或混凝土掺和剂产品的原料的各个槽，可以连同安装到机架上的部件发运，或是独立地发运，然后在目的地与泵连接。机架本身可以安装到车辆的车架上或起到车架的作用，这只需要将机架或车架装放到轮子上或货车车架上即可，或者采用货车架而将槽、泵设备和轮子安装于其上。

在典型的实施形式中，泵设备是设于轮子上的，本发明允许制造厂例如在远距离处的目的地或是在用户的工厂，按照用户的要求来混合水泥填加剂和/或混凝土掺和剂。制造厂可以根据用户的要求、质量控制数据和其他因素，在现场试验并且调节最终的水泥添加剂或混凝土掺和剂产品。必要时，可在目的地应用质量控制装置来监控最终产品的物理特性如总的固态物、粘度、比重、PH和其他特性，同时能简化对产品的调节工作。