一种高性能纤维增强混凝土制备装置及方法

文档序号:41808237发布日期:2025-05-06 17:19阅读:47来源:国知局

本发明涉及建筑材料,具体涉及一种高性能纤维增强混凝土制备装置及方法。


背景技术:

1、高性能纤维增强混凝土是一种通过在传统混凝土中均匀掺入高强度、高模量的纤维材料,从而显著增强混凝土力学性能和耐久性的新型复合材料。这些纤维材料包括但不限于钢纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维等,它们能够在混凝土中形成有效的支撑网络,阻止裂缝的产生和扩展,进而提升混凝土的抗拉强度、韧性和耐久性。

2、一般来说在高性能纤维增强混凝土制备过程中,需要不断地将高性能纤维加入混凝土中进行搅拌,但是在搅拌的过程中,高性能纤维无法完全被充分搅拌均匀,从而导致混凝土的性能受到影响。

3、综上所述,如何解决高性能纤维无法被充分搅拌均匀,从而导致混凝土性能受到影响的问题已经成为本领域技术人员亟需解决的技术难题。因此,有必要提出一种高性能纤维增强混凝土制备装置及方法。


技术实现思路

1、为解决上述问题,本发明提供一种高性能纤维增强混凝土制备装置及方法,通过转动盘的转动带动通气组件向下腔室内通入气体,降低混凝土的粘度促进高性能纤维在混凝土中的均匀分布,提高混凝土的性能。

2、为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:一种高性能纤维增强混凝土制备装置,包括钢筒,钢筒顶部开有入料口,钢筒底部开有出料口,钢筒内侧壁固定连接有用于将钢筒分为上腔室和下腔室的分隔板,钢筒表面固定连接有控制器,下腔室内设有用于搅拌混凝土的搅拌组件,下腔室一侧开有注入口。

3、上腔室内设有用于驱动搅拌组件的驱动组件、用于储存高性能纤维的储存组件和用于为搅拌组件通气的通气组件。

4、驱动组件包括驱动件,控制器用于控制驱动件的运行,驱动件固定连接于分隔板底部,驱动件靠近分隔板一端的输出轴贯穿分隔板固定连接有第一锥齿轮,第一锥齿轮外套设有转动盘。

5、转动盘转动连接于分隔板顶部,转动盘与第一锥齿轮之间设有用于带动转动盘转动的磁力组件。

6、第一锥齿轮啮合有第二锥齿轮,第二锥齿轮一侧固定连接有螺纹杆。

7、转动盘顶部固定连接有限位槽,螺纹杆贯穿限位槽延伸至限位槽内部且与限位槽转动连接;螺纹杆外套设有用于调整通气组件通气量的调整组件,调整组件与储存组件之间设有用于控制高性能纤维释放的控制组件。

8、上述方案的技术原理如下:通过控制器控制驱动件启动,利用驱动件带动搅拌组件对混凝土进行充分搅拌;通过驱动件带动第一锥齿轮转动,通过磁力组件带动转动盘转动,从而带动通气组件将气体通入下腔室内的混凝土中;通过转动盘的转动带动控制组件对储存组件内的高性能纤维进行释放;通过关闭磁力组件,第一锥齿轮通过调整组件控制通气组件的通气量。

9、采用上述方案有以下有益效果:

10、1、本发明通过通气组件向混凝土内通气能够降低混凝土的粘度,有利于高性能纤维的均匀分布,在高性能纤维在进入混凝土后,通过搅拌组件对混凝土进行充分搅拌,从而有利于提高混凝土的搅拌效率,提高混凝土的性能。

11、2、本发明通过储存组件和控制组件,能够对高性能纤维的释放量进行控制,从而促进高性能纤维与混凝土的充分混合。

12、3、本发明通过磁力组件和调整组件,对通气组件的通气量进行调整,从而减少通气量过大导致混凝土分层的情况发生。

13、进一步,搅拌组件包括搅拌杆,搅拌杆与驱动件远离分隔板一端的输出轴固定连接,搅拌杆上固定连接有若干搅拌叶。

14、有益效果:搅拌杆和搅拌叶直接由驱动件的输出轴驱动,能够确保搅拌过程中有足够的动力来源,从而提高搅拌叶对混凝土的搅拌效率,促进混凝土的充分混合。

15、进一步,储存组件包括储存箱,储存箱固定连接于上腔室内顶壁,储存箱顶部与入料口连通,储存箱底部开有第一开口,第一开口内固定连通有红外感应电磁阀,分隔板上开有第二开口,第一开口与第二开口连通。

16、有益效果:第一开口与第二开口连通,高性能纤维能够顺利通过储存箱进入下腔室内,与混凝土一同搅拌,有利于提高高性能纤维释放的顺畅性和释放效率。

17、进一步,控制组件包括延伸杆,延伸杆与限位槽的外壁固定连接,延伸杆远离限位槽的一端固定连接有红外线发射器,红外线发射器位于红外感应电磁阀的下方。

18、有益效果:随着转动盘的转动,当红外线发射器转动至红外感应电磁阀下方时,红外感应电磁阀便会接收到红外线发射器所发射的红外线,从而开启红外感应电磁阀,此时储存箱内的高性能纤维便会落入下腔室,通过高性能纤维有间隔的落入下腔室内有助于减少高性能纤维在释放过程中的团聚现象。团聚现象的减少有利于高性能纤维更好地分散在混凝土中,从而提高混凝土性能。

19、进一步,调整组件包括滑动块,滑动块与螺纹杆的外壁螺纹连接,滑动块与限位槽侧壁滑动配合,滑动块远离限位槽一侧铰接有第一连接杆,第一连接杆远离滑动块的一端铰接有第二连接杆,第二连接杆远离第一连接杆的一端与通气组件固定连接。

20、有益效果:通过滑动块与螺纹杆的外壁螺纹连接,当第二锥齿轮转动时,能够带动滑动块沿螺纹杆上下移动,随着滑动块的滑动,第一连接杆与第二连接杆的铰接,此时通气组件可以随第二连接杆的位置变化而改变通气量。

21、进一步,通气组件包括活塞头和活塞筒,活塞头与第二连接杆远离第一连接杆的一端固定连接,活塞筒固定连接于上腔室内侧壁上,活塞头与活塞筒的内侧壁滑动配合。

22、活塞筒远离活塞头的一侧开有进气口和出气口,出气口固定连通有输气管道,输气管道贯穿分隔板延伸至下腔室内,进气口和出气口内均固定连通有单向阀。

23、有益效果:活塞头与活塞筒的内侧壁滑动配合,这种设计使得活塞头可以在活塞筒内自由移动,从而精确控制气流的流量,进气口和出气口内均固定连通有单向阀,这种设计确保了气流只能单向通过,防止了气流逆流或泄漏。

24、进一步,磁力组件包括若干电磁铁,电磁铁均固定连接于转动盘内,控制器用于控制电磁铁的启闭。

25、有益效果:通过控制器对电磁铁的启闭进行精确控制,可以对转动盘的转动进行控制,通过电磁铁的关闭,第二锥齿轮自转会带动调整组件运行,从而实现对通气组件通气量的精准调节。

26、进一步,分隔板底部固定连接有用于保护驱动件的保护壳。

27、有益效果:通过保护壳,能够对驱动件起到保护作用,在搅拌杆和搅拌叶搅拌混凝土的过程中,能够减少混凝土对驱动件的影响,提高驱动件的使用寿命。

28、进一步,储存箱内底壁固定连接有用于监测高性能纤维剩余量的压力传感器,控制器用于接收压力传感器所监测到的压力数据。

29、有益效果:压力传感器能够实时监测储存箱内高性能纤维对储存箱内底壁所产生的压力,通过精确感知这一压力数据,可以得知高性能纤维的剩余量,从而有利于工作人员及时对高性能纤维进行补充。

30、进一步,一种高性能纤维增强混凝土制备方法,包括以下步骤:

31、步骤一:通过入料口向储存箱内投入高性能纤维。

32、步骤二:通过注入口向下腔室内注入混凝土。

33、步骤三:启动驱动件,利用驱动件带动搅拌杆和搅拌叶转动。

34、步骤四:通过启动电磁铁,由第一锥齿轮带动转动盘转动,通过红外感应电磁阀与红外线发射器接触,红外感应电磁阀在接收到红外线发射器所发出的红外线后便会打开,储存箱内的高性能纤维通过第一开口释放至下腔室内。

35、步骤五:通过转动盘转动推动活塞头在活塞筒内做活塞运动,向下腔室内通气。

36、步骤六:关闭电磁铁,通过第一锥齿轮调整滑动块的位置,控制活塞头的往复运动距离,调整通气量。

37、步骤七:搅拌完成后通过出料口将混凝土放出进行使用。

38、有益效果:通过红外感应电磁阀感应红外线,将高性能纤维释放进入下腔室内,通过启动驱动件带动搅拌杆和搅拌叶转动从而促进混凝土和高性能纤维的搅拌混合,提高了混凝土的力学性能。

39、通过启动电磁铁由第一锥齿轮带动转动盘转动,进而推动活塞头在活塞筒内做活塞运动,实现了对下腔室内的混凝土进行通气搅拌,进一步促进了混凝土与高性能纤维的充分混合。

40、通过对滑动块位置的调整,从而对通气量进行控制,精确的通气量控制有利于减少混凝土在通气过程中分层的情况发生。

41、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

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