发明内容

本发明是为了克服现有技术中膨胀效果随着时间的推移逐渐减弱的不足，提供了一种膨胀效果好且长期稳定的高稳定性的混凝土膨胀剂及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种高稳定性的混凝土膨胀剂，按质量百分比计，它包括膨胀剂专用熟料18～22％、过烧石灰18～22％、硬石膏38～42％、矿石5%～8%，炭渣5%～8%、轻烧氧化镁4～6％、煤渣14～16％、塑性膨胀剂0.2～0.3％和柠檬酸0.2～0.3％。

膨胀剂专用熟料18～22％、过烧石灰18～22％、硬石膏38～42％、矿石5%～8%，炭渣5%～8%、轻烧氧化镁4～6％、煤渣14～16％、塑性膨胀剂0.2～0.3％和柠檬酸0.2～0.3％。膨胀剂专用熟料优选为硫铝酸钙氧化钙类膨胀剂熟料，塑性膨胀剂优选为发泡剂DC；膨胀性能指标高于现有膨胀剂，满足材料生产的要求，达到了膨胀效果好且长期稳定的目的。

本发明还提供了一种高稳定性的混凝土膨胀剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，先将块状熟料放入破碎机内进行破碎；

步骤二，然后将破碎后的熟料通过下料管收集于集料仓内；

步骤三，螺旋输送机将集料仓内的熟料输送至球磨机内进行研磨；

步骤四，研磨后的熟料输送至振动筛内进行筛选，将粗细度达标的熟料输送至制备装置内，粗细度未达标的返回球磨机内重新研磨，然后再次输送至振动筛内进行筛选，直至粗细度全部达标为止；振动筛为现有技术，可进行分级筛料，振动筛的顶部为入料口，且其内部从上至下依次设置有不同目数的筛网，且目数从上至下逐渐增大，以满足不同原料对不同粗细精度要求的分级筛选，从而有利于提高膨胀剂的稳定性；对不满足粗细度的原料重新返回球磨机内进行研磨，以提高原料的利用率，使得配比更为精确。

步骤五，分别将其余原料依次按步骤一至步骤四重复操作，直至全部研磨成粗细度达标的粉状物，并输送至制备装置内；根据不同原料的不同性能特点，分别研磨成所需的标准粗细度再进行混合搅拌，有助于提高膨胀剂的稳定性。

步骤六，开启制备装置进行搅拌混合工作，最终制得混凝土膨胀剂；

步骤七，将混凝土膨胀剂输送至自动注料装置内，通过自动注料装置定量混入混凝土内。从而有利于精准控制膨胀剂与水泥混合时的配比量，达到了膨胀效果好且长期稳定的目的。

作为优选，所述制备装置包括箱体，所述箱体内设有搅拌桶，所述搅拌桶的两端均设有扭转装置，所述搅拌桶通过扭转装置与箱体连接，所述搅拌桶的顶部设有进料口，所述进料口内设有电动阀一，所述搅拌桶的底部设有出料口，所述出料口内设有电动阀二，所述箱体上设有分别与进料口相对应的进料管和与出料口相对应的出料管，所述箱体通过进料管与振动筛相连接，所述箱体通过出料管与自动注料装置相连接。初始状态下，电动阀一和电动阀二均处于关闭状态；开启电动阀一，研磨好后的原料通过进料管输送至搅拌桶内进行混合搅拌；搅拌桶通过两端的扭转装置在箱体内做匀速扭转运动来代替传统内置的搅拌装置来均匀混合搅拌桶内的原料，加工工艺简单，降低设备成本的同时，避免了内置的搅拌装置易粘附原料，且不易清洗的问题，提高了原料的利用率，使得原料的配比更为精确，从而有助于提高膨胀剂的稳定性；配比好的原料通过出料管输送至自动注料装置内，设计合理。

作为优选，所述扭转装置包括万向节和偏心轮，所述万向节的一端与搅拌桶的端部固定连接，所述万向节的另一端与偏心轮固定连接，所述箱体的一端设有伺服电机一，所述伺服电机一安装于箱体的外侧，所述伺服电机一上设有输出轴，所述输出轴的一端与伺服电机一固定连接，所述输出轴的另一端贯穿箱体的侧壁位于箱体内，其中一个万向节通过相应的偏心轮与输出轴连接且位于搅拌桶的底部，所述箱体的另一端设有转动轴，所述转动轴的一端设有轴承，所述转动轴通过轴承与箱体的内侧壁转动连接，另一个万向节通过相应的偏心轮与转动轴的另一端固定连接且位于搅拌桶的顶部。设定伺服电机一相关参数，研磨好后的原料通过进料管输送至搅拌桶内后，关闭电动阀一；启动伺服电机一，伺服电机一带动搅拌桶的一端旋转，使得搅拌桶在偏心轮和万向节的作用下做匀速扭转运动，以均匀混合搅拌桶内的原料，设计合理简单；当搅拌桶工作完毕后，伺服电机一带动搅拌桶回到原始位置，使得进料口的位置与进料管的位置相对应，出料口的位置与出料管相对应，便于搅拌桶内制得的膨胀剂从出料管出料，同时利于下次通过进料管进料。

作为优选，所述箱体内设有若干根链条，所述链条的一端与箱体的顶部固定连接，所述链条的另一端设有撞击球，所述撞击球与链条固定连接，由于搅拌桶内的原料为干粉末状，在搅拌桶工作的同时，粉末很容易吸附于搅拌桶的内侧壁上，故在搅拌桶做匀速扭转运动的同时，撞击球在链条的作用下产生惯性，且不断地撞击搅拌桶的外侧壁，搅拌桶的外侧壁产出振荡，有利于搅拌桶的内侧壁剥离吸附于其上的粉末，从而提高原料的利用率，有助于提高膨胀剂的稳定性；所述链条的长度大于搅拌桶到箱体顶部内侧壁的最小距离，且小于搅拌桶到箱体顶部内侧壁的最大距离，有助于撞击球能与搅拌桶的侧壁相撞击，设计合理。

作为优选，所述进料口和出料口上均固定连接有软接件，所述进料口和出料口分别通过与其相应的软接件与箱体的内侧壁滑动连接，所述进料口通过软接件与进料管的内部相连通，所述出料口通过软接件与出料管的内部相连通。软接件的设计有助于提高原料的使用率，防止经研磨后的原料飞散到装置外，同时利于搅拌桶做扭转运动。

作为优选，所述软接件包括T型滑块和软接管，所述T型滑块内设有与软接管内部相连通的通孔，所述进料口通过与其相应的软接管与T型滑块固定连接，所述出料口通过与其相应的软接管与T型滑块固定连接，所述箱体的形状为圆柱形，所述箱体侧壁内设有隔音层，所述箱体的内侧壁上设有两个分别与进料口上的T型滑块和出料口上的T型滑块相匹配的环形滑槽，所述进料管与其中一个环形滑槽的内部相连通，所述出料管与另一个环形滑槽的内部相连通。软接管上的T型滑块与环形滑槽相匹配便于搅拌桶做扭转运动；箱体的形状为圆柱形便于T型滑块沿环形滑槽滑动；由于撞击球敲击搅拌桶侧壁时会产生噪音，故隔音层有助于隔绝箱体内部噪音，利于环保。

作为优选，所述自动注料装置包括外箱和内箱，所述内箱置于外箱内，所述外箱内设有重力传感器，所述重力传感器安装于外箱的底部且与内箱的底部相接触，所述出料管上设有输送泵，所述出料管的一端与箱体连接，所述出料管的另一端依次贯穿外箱的顶部和内箱的顶部位于内箱内，所述出料管与外箱密封连接，所述内箱的底部设有卸料口，所述卸料口内设有电动阀三，所述外箱的底部设有与卸料口相对应的注料口，所述注料口内设有流量控制装置。出料管与外箱密封连接有利于提高原料的使用率，防止经研磨后的原料飞散到装置外，利于环保；当配置完成后的膨胀剂通过出料管输送至内箱内时，重力传感器感应内箱内膨胀剂的重量，当重量达到所设定的值时，重力传感器将信号传输于控制系统，由控制系统控制并关闭输送泵，从而精准控制所需膨胀剂的总量，然后通过流量控制装置来控制膨胀剂出粉的速率，一方面可以防止出粉速率过快而导致粉末飞扬被吸入人体，危害人体健康，同时造成原料浪费；另一方面在与混凝土混合的过程中可控制膨胀剂每次混合的量，利于与混凝土均匀混合。

作为优选，所述流量控制装置包括调节板和伺服电机二，所述调节板的形状为圆形，所述调节板上设有调节孔，所述调节孔位于调节板的一侧，所述调节板的另一侧完全覆盖注料口，所述调节板的侧边缘设有环形限位板，所述环形限位板的高度大于调节板的厚度，所述环形限位板与调节板相互垂直，所述环形限位板的内侧与调节板固定连接，所述环形限位板的外侧设有若干个均匀分布的传动齿，所述注料口的侧壁上设有转动槽，所述转动槽的开口端与调节板相匹配，所述转动槽的底部分别与环形限位板和传动齿相匹配，所述外箱的底部设有转动腔，所述转动腔与转动槽相连通，所述转动腔内设有与传动齿相啮合的齿轮，所述伺服电机二安装于外箱的底部，所述伺服电机二的输出端与齿轮连接。初始状态下，调节板的另一侧完全覆盖注料口；控制系统控制开启伺服电机二，实现自动注料；当需要调节注料口的开口大小来控制膨胀剂的出粉速率或出粉量时，设定伺服电机二的相关参数并启动伺服电机二，伺服电机二通过齿轮带动调节板旋转，以调节调节孔与注料口的重合度；环形限位板有利于调节板始终在转动槽内旋转，有利于提高结构的稳定性。

作为优选，所述内箱的底部厚度从边缘到卸料口逐渐减小。这样设计有助于提高膨胀剂的出料率和利用率，设计合理。

本发明的有益效果是：膨胀效果好且长期稳定；提高原料的利用率；原料配比更为精确；制备装置加工工艺简单，降低成本的同时，避免了内置的搅拌装置易粘附原料且不易清洗的问题；利于环保；精准控制膨胀剂与混凝土混合的量和流速；设计合理。