一种用于细小裂隙通道的水下缺陷处理材料的制备方法与流程

1.本发明属于建筑材料技术领域，具体的说是一种用于细小裂隙通道的水下缺陷处理材料的制备方法。


背景技术：

2.由于混凝土结构设计不合理、施工缺陷、环境侵蚀、维护不当等原因及其自身的老化，混凝土在工程应用中不可避免地产生开裂和损坏，混凝土的开裂和损坏将严重影响混凝土结构的正常使用，如若不进行修补，将带来很大的安全隐患和经济损失。而水利水电工程建筑出现细小裂隙通道时，需要一种水下抗分散性好、流动度高、力学性能好和耐久性能高的水下缺陷处理材料进行处理。
3.公开号为cn103274654b的一项中国专利公开了混凝土地面用修补砂浆，涉及建筑材料技术领域，该砂浆采用硅酸盐类水泥与石英砂或河砂为基料，配以一定量的硫铝酸水泥，并向其中添加各种功能性辅料例如重钙粉、膨胀剂、减水剂、保水剂、防水剂、缓凝剂、消泡剂、再分散胶粉、工程纤维以及无机颜料。本发明采用硅酸盐类水泥与硫铝酸水泥搭配使用，降低材料成本，增加修补砂浆的防水性、耐久性，延长使用寿命，降低修补砂浆的粘度，提高施工性，提高施工面的整体性，同时添加无机颜料，提高修补砂浆的美观性，可用于薄层修补和坑洞修补。
4.但上述的混泥土修补砂浆在水下施工时容易出现分散的情况，不适用于水利水电工程的水下细小裂隙通道的修补，影响细小裂隙通道的修补质量。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决背景技术中存在的缺点，而提出的一种用于细小裂隙通道的水下缺陷处理材料的制备方法。
6.本发明的技术方案：
7.一种用于细小裂隙通道的水下缺陷处理材料的制备方法，该制备工艺包括以下步骤：
8.s1：将基料、减水剂和水按比例投入搅拌机中搅拌均匀，制得半成品水泥砂浆；
9.s2：随后将羟丙基甲基纤维放置在补料机构中，利用补料机构中的传送带使半成品水泥砂浆平铺成层状，并利用补料机构中的涂覆结构，将羟丙基甲基纤维加入层状的半成品水泥砂浆表面；
10.s3：随后将加入羟丙基甲基纤维原料的半成品水泥原料送入搅拌机中进行二次搅拌，得成品。
11.前述的用于细小裂隙通道的水下缺陷处理材料的制备方法中，所述补料机构包括支撑架，支撑架上设有传送带，传送带两端设有与支撑架转动相连的转辊，其中一转辊的端部通过转轴连接有驱动电机；所述传送带的顶端设有涂覆结构。
12.前述的用于细小裂隙通道的水下缺陷处理材料的制备方法中，所述涂覆结构包括
与支撑架转动相连的圆柱状的转柱，转柱连接有驱动组件，转柱的中部开设有进料槽，转柱的一端由内向外依次连接有与进料槽相连通的进料管与进气管；所述进料管的另一端与物料输送泵相连；所述进气管的另一端与气泵相连；所述转柱的侧壁上开设有一组环形均布的弧形槽；所述弧形槽的内端开设有与进料槽相连通的出料槽，外端连接有弹性膜，弹性膜表面开设有一组出料孔；所述转柱外部的支撑架上固连有与之外表面相贴合的弧形套，弧形套底端设置有与弧形槽外端大小相匹配的开口。
13.前述的用于细小裂隙通道的水下缺陷处理材料的制备方法中，所述驱动组件包括设置在转柱端部与转轴之间与支撑架转动相连的齿轮副，且所述齿轮副中的齿轮数量为偶数个。
14.前述的用于细小裂隙通道的水下缺陷处理材料的制备方法中，所述出料槽靠近弧形槽的端部设有磁性材质的封堵块，封堵块与出料槽的内壁之间连接有弹性绳；所述弧形套的内壁上安转有与封堵块相斥的磁性条。
15.前述的用于细小裂隙通道的水下缺陷处理材料的制备方法中，所述弧形槽呈两两相对称设置，对称的两封堵块之间连接有推杆。
16.前述的用于细小裂隙通道的水下缺陷处理材料的制备方法中，所述封堵块的外端连接有一组弧形的弹性条。
17.前述的用于细小裂隙通道的水下缺陷处理材料的制备方法中，位于所述转柱底端的弹性条自由端朝传送带的进料口一侧倾斜设置。
18.前述的用于细小裂隙通道的水下缺陷处理材料的制备方法中，所述弹性条内部开设有空腔，相邻两空腔之间通过软管相连通。
19.有益效果
20.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
21.1.本发明通过在水泥砂浆中加入聚羧酸减水剂和羟丙基甲基纤维，由于聚羧酸减水剂具有更优异的减水性能，同时利用羟丙基甲基纤维粘弹性的特点，使得配制的水泥灌浆材料具有高流动性、高富裕强度和高抗冻耐久性能的优点，同时兼备水下不分散的特点，从而能够对水下细小的裂隙通道进行更有效的修补。
22.2.本发明通过补料机构将半成品水泥砂浆平铺成层状，并在其表面加入羟丙基甲基纤维，使得粘弹性的羟丙基甲基纤维能够更均匀的分布在半成品材料中，减少纤维状的羟丙基甲基纤维与其他材料同步搅拌混合，导致羟丙基甲基纤维难以在粘稠的砂浆中混合均匀的情况。
23.3.本发明涂覆结构能够将羟丙基甲基纤维原料涂敷在层状的半成品水泥砂浆上，将半成品水泥砂浆输送至传送带上，使得水泥砂浆平铺在传送带上，并随着传送带运动至涂覆结构处，利用涂覆结构将羟丙基甲基纤维原料涂覆在层状的水泥砂浆表面，从而能够方便快捷的实现羟丙基甲基纤维原料与半成品水泥砂浆均匀混合的效果。
24.4.本发明涂覆结构当传送带带动水泥砂浆运动至转柱处时，转动的转柱能够将凹凸不平的水泥砂浆表面进行压平，同时当转柱上的开口运动至底端的水泥砂浆处时，物料输送泵能够将羟丙基甲基纤维原料泵入进料槽中，随后气泵流入的气流带动纤维原料流入与弧形套的开口相对应的弧形槽中，之后该处的弹性膜受压膨胀，并使得出料孔打开，从而能够使其内部的纤维原料均匀的充入水泥砂浆层内部，且弧形槽喷出的气流也促进纤维原
料与半成品砂浆的混合，进一步提高了水泥砂浆的制备效果。
25.5.本发明通过设置齿轮副将转柱端部与转轴相连接，使得转轴在转动时，能够通过齿轮副带动转柱进行与辊轮转动方向相反的转动，从而使得转柱底端的转动方向与传送带的运动方向相一致，此时转柱与传送带能够夹着两者之间的砂浆进行顺利的输送，减少转柱在转动时对传送带上输送的砂浆所产生的阻碍。
26.6.本发明当弧形槽转动至弧形套内部的磁性条处时，该处的封堵块在磁性条的作用下向出料槽端口运动，并对出料槽进行封堵，减少出料槽中流入的气体对弹性膜施加压力，导致弹性膜与弧形套在相对转动时摩擦较大的情况。
27.7.本发明在磁性条的作用下能够向出料槽内端滑动，并通过推杆带动弧形套开口处的封堵块向弹性膜一侧运动，从而能够对弹性膜进行挤压，并促进弹性膜上出料孔顺利打开，从而使其内部纤维原料能够更充分轻松的混入半成品砂浆中。
28.8.本发明当弧形槽初步从弧形套处的开口滑出时，而未完全滑出时，由于该处封堵块受推杆的挤压，使得位于开口处的弹性条能够在不受弧形套的限位伸长时，对弹性膜进行挤压，使得此时的弹性膜能够更灵活的膨胀并使得出料孔打开，进一步提高了纤维原料混入半成品砂浆的效果。
29.9.本发明通过设置弹性条的形状，使得弹性条从弧形套开口一端滑出并再次滑入弧形套内部时，能够更轻松的在弧形套端部的挤压下进行变形，从而使得弹性条能够更轻松稳定的滑入弧形套内部。
30.10.本发明当弧形槽中的弹性条运动至弧形套的开口处时，此时一部分被弧形套侧壁挤压的弹性条的空腔气体，能够通过软管流入位于开口处的弹性条内部，从而使得该处弹性条能够更有力的张开并抵压弹性膜，进而使弧形槽中的纤维原料能够更有效的混入半成品水泥砂浆中。
附图说明
31.下面结合附图对本发明作进一步说明。
32.图1是本发明的方法步骤图；
33.图2是本发明中补料机构的结构示意图；
34.图3是本发明中转柱端部的结构示意图；
35.图4是图2中a处的放大图；
36.图5是本实施例二中弧形槽处的结构示意图；
37.图中：支撑架1、传送带2、转辊3、驱动电机4、转柱5、进料槽6、进料管7、进气管8、弧形槽9、出料槽10、弹性膜11、弧形套12、封堵块13、弹性绳14、磁性条15、推杆16、弹性条17、空腔18、软管19。
具体实施方式
38.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范
围。
39.实施例1。一种用于细小裂隙通道的水下缺陷处理材料，该材料的具体组成成分为(重量百分含量％)：硅酸盐水泥：30-40、硫铝酸盐水泥：10-20、石英砂25-35、聚羧酸减水剂：2-4、羟丙基甲基纤维：4-8、水：10-20；
40.本发明通过在水泥砂浆中加入聚羧酸减水剂和羟丙基甲基纤维，由于聚羧酸减水剂具有更优异的减水性能，同时利用羟丙基甲基纤维粘弹性的特点，使得配制的水泥灌浆材料具有高流动性、高富裕强度和高抗冻耐久性能的优点，同时兼备水下不分散的特点，从而能够对水下细小的裂隙通道进行更有效的修补。
41.如图1所示，本发明所述的一种用于细小裂隙通道的水下缺陷处理材料的制备方法，该方法用于制备上述的材料，其步骤如下：
42.s1：首先将硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、石英砂、聚羧酸减水剂和水按相应比例投入水泥搅拌机中搅拌均匀，制成半成品水泥砂浆；
43.s2：随后将羟丙基甲基纤维放置在补料机构中，利用补料机构中的传送带2使半成品水泥砂浆平铺成层状，并利用补料机构中的涂覆结构，将羟丙基甲基纤维加入层状的半成品水泥砂浆表面；通过将半成品水泥砂浆平铺成层状，并在其表面加入羟丙基甲基纤维，使得粘弹性的羟丙基甲基纤维能够更均匀的分布在半成品材料中，减少纤维状的羟丙基甲基纤维与其他材料同步搅拌混合，导致羟丙基甲基纤维难以在粘稠的砂浆中混合均匀的情况；
44.s3：随后将加入羟丙基甲基纤维原料的半成品水泥原料通过传送带2运送至水泥搅拌机中进行二次搅拌，从而制得所需的成品砂浆材料，而二次搅拌的时间可以大大缩短，也能使原料混合更均匀，提高了水泥砂浆材料的制备效率。
45.上述制备补料机构的结构如图2-图4所示，补料机构包括支撑架1，所述支撑架1上设有传送带2，所述传送带2两端设有与支撑架1转动相连的转辊3，其中一转辊3的端部通过转轴连接有驱动电机4，所述传送带2的顶端设有涂覆结构，所示涂覆结构能够将羟丙基甲基纤维原料涂敷在层状的半成品水泥砂浆上；将半成品水泥砂浆输送至传送带2上，使得水泥砂浆平铺在传送带2上，并随着传送带2运动至涂覆结构处，利用涂覆结构将羟丙基甲基纤维原料涂覆在层状的水泥砂浆表面，从而能够方便快捷的实现羟丙基甲基纤维原料与半成品水泥砂浆均匀混合的效果。
46.所述涂覆结构包括与支撑架1转动相连的圆柱状的转柱5，所述转柱5的一端连接有驱动组件，所述转柱5的中部开设有进料槽6，所述转柱5一端由内向外依次连接有与进料槽6相连通的进料管7与进气管8，所述进料管7的另一端与物料输送泵相连，所述进气管8的另一端与气泵相连，所述转柱5的侧壁上开设有一组环形均布的弧形槽9，所述弧形槽9内端开设有与进料槽6相连通的出料槽10，所述弧形槽9的外端连接有弹性膜11，所述弹性膜11表面开设有一组出料孔，所述转柱5外部的支撑架1上固连有与之外表面相贴合的弧形套12，所述弧形套12底端设置有与弧形槽9外端大小相匹配的开口；当传送带2带动水泥砂浆运动至转柱5处时，转动的转柱5能够将凹凸不平的水泥砂浆表面进行压平，同时当转柱5上的开口运动至底端的水泥砂浆处时，物料输送泵能够将羟丙基甲基纤维原料泵入进料槽6中，随后气泵流入的气流带动纤维原料流入与弧形套12的开口相对应的弧形槽9中，之后该处的弹性膜11受压膨胀，并使得出料孔打开，从而能够使其内部的纤维原料均匀的充入水
泥砂浆层内部，且弧形槽9喷出的气流也促进纤维原料与半成品砂浆的混合，进一步提高了水泥砂浆的制备效果。
47.所述驱动组件包括设置在转柱5端部与转轴之间与支撑架1转动相连的齿轮副，且所述齿轮副中的齿轮数量为偶数个；通过设置齿轮副将转柱5端部与转轴相连接，使得转轴在转动时，能够通过齿轮副带动转柱5进行与辊轮转动方向相反的转动，从而使得转柱5底端的转动方向与传送带2的运动方向相一致，此时转柱5与传送带2能够夹着两者之间的砂浆进行顺利的输送，减少转柱5在转动时对传送带2上输送的砂浆所产生的阻碍。
48.所述出料槽10靠近弧形槽9的端部设有磁性材质的封堵块13，所述封堵块13与出料槽10的内壁之间连接有弹性绳14，所述弧形套12的内壁上安转有能够与封堵块13相排斥的磁性条15，且所述封堵块13在磁性条15的作用下能够对出料槽10的外端进行封堵；当弧形槽9转动至弧形套12内部的磁性条15处时，该处的封堵块13在磁性条15的作用下向出料槽10端口运动，并对出料槽10进行封堵，减少出料槽10中流入的气体对弹性膜11施加压力，导致弹性膜11与弧形套12在相对转动时摩擦较大的情况。
49.所述弧形槽9呈两两对称设置，且对称两封堵块13之间连接有推杆16；当其中一弧形槽9运动至转柱5底端时，此时与之相对的弧形槽9处的封堵块13，在磁性条15的作用下能够向出料槽10内端滑动，并通过推杆16带动弧形套12开口处的封堵块13向弹性膜11一侧运动，从而能够对弹性膜11进行挤压，并促进弹性膜11上出料孔顺利打开，从而使其内部纤维原料能够更充分轻松的混入半成品砂浆中。
50.实施例2。一种用于细小裂隙通道的水下缺陷处理材料的制备方法，在实施例1的基础上，本实施例的实施方式为：所述封堵块13的外端连接有一组弧形的弹性条17；当弧形槽9初步从弧形套12处的开口滑出时，而未完全滑出时，由于该处封堵块13受推杆16的挤压，使得位于开口处的弹性条17能够在不受弧形套12的限位伸长时，对弹性膜11进行挤压，使得此时的弹性膜11能够更灵活的膨胀并使得出料孔打开，进一步提高了纤维原料混入半成品砂浆的效果。
51.位于所述转柱5底端的弹性条17自由端朝传送带2的进料口一侧倾斜；通过设置弹性条17的形状，使得弹性条17从弧形套12开口一端滑出并再次滑入弧形套12内部时，能够更轻松的在弧形套12端部的挤压下进行变形，从而使得弹性条17能够更轻松稳定的滑入弧形套12内部。
52.所述弹性条17内部开设有空腔18，且相邻两空腔18之间通过软管19相连通；当弧形槽9中的弹性条17运动至弧形套12的开口处时，此时一部分被弧形套12侧壁挤压的弹性条17的空腔18气体，能够通过软管19流入位于开口处的弹性条17内部，从而使得该处弹性条17能够更有力的张开并抵压弹性膜11，进而使弧形槽9中的纤维原料能够更有效的混入半成品水泥砂浆中。
53.两实施例中用于细小裂隙通道的水下缺陷处理材料的制备过程中补料机构的工作原理是：将半成品水泥砂浆输送至传送带2上，使得水泥砂浆平铺在传送带2上，并随着传送带2运动至涂覆结构处，利用涂覆结构将羟丙基甲基纤维原料涂覆在层状的水泥砂浆表面，从而能够方便快捷的实现羟丙基甲基纤维原料与半成品水泥砂浆均匀混合的效果；当传送带2带动水泥砂浆运动至转柱5处时，转动的转柱5能够将凹凸不平的水泥砂浆表面进行压平，同时当转柱5上的开口运动至底端的水泥砂浆处时，物料输送泵能够将羟丙基甲基
纤维原料泵入进料槽6中，随后气泵流入的气流带动纤维原料流入与弧形套12的开口相对应的弧形槽9中，之后该处的弹性膜11受压膨胀，并使得出料孔打开，从而能够使其内部的纤维原料均匀的充入水泥砂浆层内部，且弧形槽9喷出的气流也促进纤维原料与半成品砂浆的混合，进一步提高了水泥砂浆的制备效果；通过设置齿轮副将转柱5端部与转轴相连接，使得转轴在转动时，能够通过齿轮副带动转柱5进行与辊轮转动方向相反的转动，从而使得转柱5底端的转动方向与传送带2的运动方向相一致，此时转柱5与传送带2能够夹着两者之间的砂浆进行顺利的输送，减少转柱5在转动时对传送带2上输送的砂浆所产生的阻碍；当弧形槽9转动至弧形套12内部的磁性条15处时，该处的封堵块13在磁性条15的作用下向出料槽10端口运动，并对出料槽10进行封堵，减少出料槽10中流入的气体对弹性膜11施加压力，导致弹性膜11与弧形套12在相对转动时摩擦较大的情况；当其中一弧形槽9运动至转柱5底端时，此时与之相对的弧形槽9处的封堵块13，在磁性条15的作用下能够向出料槽10内端滑动，并通过推杆16带动弧形套12开口处的封堵块13向弹性膜11一侧运动，从而能够对弹性膜11进行挤压，并促进弹性膜11上出料孔顺利打开，从而使其内部纤维原料能够更充分轻松的混入半成品砂浆中；当弧形槽9初步从弧形套12处的开口滑出时，而未完全滑出时，由于该处封堵块13受推杆16的挤压，使得位于开口处的弹性条17能够在不受弧形套12的限位伸长时，对弹性膜11进行挤压，使得此时的弹性膜11能够更灵活的膨胀并使得出料孔打开，进一步提高了纤维原料混入半成品砂浆的效果；通过设置弹性条17的形状，使得弹性条17从弧形套12开口一端滑出并再次滑入弧形套12内部时，能够更轻松的在弧形套12端部的挤压下进行变形，从而使得弹性条17能够更轻松稳定的滑入弧形套12内部；当弧形槽9中的弹性条17运动至弧形套12的开口处时，此时一部分被弧形套12侧壁挤压的弹性条17的空腔18气体，能够通过软管19流入位于开口处的弹性条17内部，从而使得该处弹性条17能够更有力的张开并抵压弹性膜11，进而使得弧形槽9中的纤维原料能够更有效的混入半成品水泥砂浆中。
54.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
55.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。