[实用新型]泡沫轻质土用射流发泡装置集成

说明书

本实用新型公开了一种泡沫轻质土用射流发泡装置集成、泡沫轻质土及其制造方法，所述泡沫轻质土用射流发泡装置集成包括至少两级串联连接的水射器，每个水射器具有由缩径喷管、扩散管及进气管构成的三通管体，进气管与扩散管之间为喉管，第一级水射器的喷管管路连接于水管，第一级水射器的进气管管路连接于泡沫剂贮罐，第一级水射器的扩散管管路连接于第二级水射器的喷管，第二级水射器的进气管管路连接于压缩空气源，第二级水射器的扩散管管路连接于泡沫使用位置，每个水射器的喷管和进气管进口端均连接有单向阀。本实用新型可以使液气充分混合，细化气泡，还能通发泡出不同的泡径的泡沫，既适合规模化连续生产，又能制造出高性能的泡沫轻质土。

技术领域

本实用新型涉及一种土木工程用泡沫轻质土材料制备和施工的技术领域。

技术背景

泡沫轻质土有着质轻、强度适宜、防火、保温、隔音、施工方便、节能环保等众多的优点而在工程领域为大众所悉知，有着广阔的应用领域，越来越多的工程选择采用泡沫轻质土代替传统的材料和施工工艺。在澳门口岸人工岛项目中更是大规模采用泡沫轻质土作为人工岛路基回填材料减少工后沉降的问题以及作为屋面保温材料代替轻骨料混凝土，该项目的泡沫轻质土总方量达23万方之多。现浇泡沫轻质土是水泥浆与水性泡沫混合形成的，在材料相同的情况下，泡沫轻质土的强度主要取决于其内部的泡沫孔结构，因此优质的泡沫是制备优质泡沫轻质土的关键。相同的泡沫剂可以形成不同泡径的泡沫，泡沫的质量优劣主要取决于发泡设备的发泡方式。由于泡沫剂水溶液发泡以后，随着泡沫的液膜变薄，相邻的泡沫将串泡为泡径更大的泡沫，影响泡沫轻质土内孔结构，因此泡沫初期泡径越小，泡沫越持久，最终形成的泡沫轻质土孔结构越有利。

目前在市场上的发泡机之一是机械发泡机，其原理是通过电机带动有网孔的叶片进行强力搅拌而使泡沫剂水溶液发泡，其缺点是：

1、采用电机带动叶片搅拌发泡的方法，电机需要耗费额外的电能作为动力，能耗较大。

2、采用电机带动叶片搅拌发泡的方法，设备较为笨重，尤其是大功率电机，自重大，设备结构复杂。

3、由于电机的存在，在潮湿腐蚀液体的环境中存在用电安全风险，发泡机电机维护困难，维护成本较高。

4、叶片上网孔的直径决定了泡沫的泡径，无法制备微纳米级别的气泡，所制备的泡沫泡径较大，容易串泡成更大的气泡，影响泡沫轻质土的孔结构和抗压强度。

5、为了使得泡沫剂水溶液充分发泡，泡沫剂必须在发泡仓内停留足够长的时间，充分被搅拌，因此发泡效率较低，不适宜大规模应用。

泡沫轻质土应用范围日益扩大，泡沫剂已更新换代到第4代复合型的泡沫剂，但是配套的发泡设备的研究相对缺乏，为了应对工程中的大规模应用，有必要研究一种发泡能力更好、能耗更小，发泡原理更为理想、合理的新型发泡设备。

射流，指流体从管口、孔口、狭缝射出，或靠机械推动，并同周围流体掺混的一股流体流动。经常遇到的大雷诺数射流一般是无固壁约束的自由湍流。这种湍性射流通过边界上活跃的湍流混合将周围流体卷吸进来而不断扩大，并流向下游。射流在水泵、蒸汽泵、通风机、化工设备和喷气式飞机等许多技术领域得到广泛应用。尤其是在污水处理领域，射流被应用于射流微纳米曝气技术当中，使得曝气气泡泡径达到微纳米级别，使得水中溶解氧量大为增加和长期稳定，是目前唯一可以做到微纳米曝气的技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于弥补现有技术的不足，提供一种能改善发泡质量的泡沫轻质土用发泡设备。