一种改性聚丙烯腈纤维复合混凝土材料及其制备方法与流程

本发明涉及混凝土生产技术领域，具体是涉及一种改性聚丙烯腈纤维复合混凝土材料及其制备方法。

背景技术：

据记载，混凝土，简写为“砼”，是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料，与水(加或不加外加剂和掺合料)按一定比例配合，经搅拌、成型、养护而得的水泥混凝土，也称普通混凝土。它广泛应用于土木工程。

而纤维的应用已经渗透在各个领域之中，比如防渗防裂纤维可以增强混凝土的强度和防渗性能，纤维技术与混凝土技术相结合，可研制出能改善混凝土性能，提高土建工程质量的钢纤维以及合成纤维，前者对于大坝、机场、高速公路等工程可起到防裂、抗渗、抗冲击和抗折性能，后者可以起到预防混凝土早期开裂，在混凝土材料制造初期起到表面保护。在公路、水电、桥梁、国家大剧院、上海市公安局指挥中心屋顶停机坪、上海虹口足球场等大型工程中已露了一手。

由于混凝土抗裂性等性能关乎着建筑施工的工程质量，为了进一步提高混凝土的使用性能，提高施工质量，我们发现将聚丙烯腈纤维改性处理后添加在混凝土中，显著增强了混凝土的韧性，并且效果稳定，耐用度强。因此，现需要一种新型的改性聚丙烯腈纤维复合混凝土来提高混凝土的抗裂性能，提高混凝土的使用效果。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种改性聚丙烯腈纤维复合混凝土材料及其制备方法。

本发明的技术方案是:一种改性聚丙烯腈纤维复合混凝土材料，所述改性聚丙烯腈纤维复合混凝土各组分及其重量份数计为：凝胶材料20～40份、粗集料8～12份、轻集料25～35份、改性聚丙烯腈纤维0.1～1.5份、助剂0.5～2.5份；

所述改性聚丙烯腈纤维的制备方法为:

s1:将充分干燥的淀粉和氧化铈纳米粉体按照175:9质量比溶于二甲基亚砜中，形成溶液a，待用；

s2:将聚丙烯腈溶于二甲基甲酰胺中形成溶液b，待用；

s3:将步骤s1的溶液a和步骤s2的溶液b按质量比为15～55∶45～85的比例共混后，升温至35～45℃，加入其总质量2～3％的石墨烯纳米粉体，搅拌混合1～2h后，以2～5℃/min升温至83±3℃，加入其总质量0.5～1.2％的粉状活性炭，恒温磁力搅拌3～5h，制备成混合溶液；在该温度下加入所述剂量的石墨烯纳米粉体可辅助提高聚丙烯腈的改性效果，通过磁力搅拌并在83±3℃下加入所述剂量的粉状活性炭可以起到稳定溶液并增强石墨烯纳米粉体性能的作用。

s4:将步骤s3所述的混合溶液采用湿法纺丝方法纺丝，凝固浴温度为15～45℃，凝固浴为水与二甲基亚砜按照9:2质量比混合而成，纺丝期间辅加有3～18kv/cm的电场，作用时间为5～10min，即制成所述改性聚丙烯腈纤维。在该温度下和凝固浴的配比下进行湿法纺丝，并附加该强度电场可以提高纤维的稳定性和改性效果。

进一步地，所述粗集料是粒径为10～45mm的筛选砾石；所述轻集料是页岩陶粒和粉煤灰淘砂按照质量比为3:2组成，所述粉煤灰陶砂的粒径为0.5～5mm，所述页岩陶粒的粒径为5～15mm。通过该配比下的筛选砾石、页岩陶粒和粉煤灰陶砂，在控制混凝土质量的同时，保证了混凝土的结构强度等性能。

进一步地，所述改性聚丙烯腈纤维长度为3～10mm。该纤维长度下的改性聚丙烯腈纤维与混凝土其他各材料混合度最优。

进一步地，所述凝胶材料是水泥、氧化铝粉末、水玻璃和粉煤灰按照质量比为17:2:1:4组成。该配比的凝胶材料相容效果好，可以很好促进各集料、助剂和改性聚丙烯腈纤维的混合，添加氧化铝粉末可以增强混凝土的强度和耐高温性能，并配合相应配比的水玻璃辅助增强混凝土的性能。

进一步地，所述助剂为聚甲基丙烯酸、柠檬酸钙、聚乙二醇、左旋海松酸的质量比为(2～5):(1～2):(3～6):(2～3)。该配比下的助剂通过聚甲基丙烯酸、柠檬酸钙、聚乙二醇、左旋海松酸很好的促进其他各混凝土材料混合，并且增强其混合的稳定性，使混凝土性能更加稳定。

一种改性聚丙烯腈纤维复合混凝土的制备方法，包括以下步骤:

(1)根据上述方法制备改性聚丙烯腈，并选取纤维长度为3～10mm的改性聚丙烯腈，待用；

(2)按照质量比为17:2:1:4选取水泥、氧化铝粉末、水玻璃和粉煤灰混合得到所述凝胶材料，待用；按质量比为(2～5):(1～2):(3～6):(2～3)选取聚甲基丙烯酸、柠檬酸钙、聚乙二醇、左旋海松酸混合得到所述助剂，待用；按照质量比为3:2选取页岩陶粒和粉煤灰淘砂混合得到所述轻集料；

(3)按重量份数选取:凝胶材料20～40份、粗集料8～12份、轻集料25～35份、改性聚丙烯腈纤维0.1～1.5份、助剂0.5～2.5份；

(4)将凝胶材料加热至75～95℃后加入三分之一助剂和改性聚丙烯腈纤维，搅拌均匀，期间每隔2～5分钟超声分散40s，得到混合物；

(5)将混合物加入至混凝土混合装置内，透过粗筛分板和细筛分板后落入装置内底部，通过主搅动器和副搅动器的搅拌和加热作用，使其预热10～15min，预热温度为115～165℃；然后取粗集料、轻集料和余下三分之二助剂放入至混凝土混合装置，通过粗筛分板和细筛分板的筛分加热，将其进行筛分和预热，粗筛分板的预热温度为140～165℃，细筛分板的预热温度为115～130℃，分别通过集料环槽一和集料环槽二作用进入装置内底部，待充分搅拌后，即得到所述改性聚丙烯腈纤维复合混凝土。在该温度下，通过装置特性和添加各项成分的步骤顺序和温度控制，使混凝土混合效果增强，进而提高了混凝土制备后的使用效果；

进一步地，所述混凝土混合装置主要包括装置壳体、粗筛分板、细筛分板、主搅动器和副搅动器；

所述装置壳体上顶面设有入料口，装置壳体圆周侧壁的左右中部分别设有进料口一和进料口二，所述粗筛分板和细筛分板截面均呈锥形，粗筛分板和细筛分板的中心处从上到下依次通过固定棒固定于装置壳体内上顶面中心，粗筛分板和细筛分板与装置壳体内圆周壁接触处分别对应设有集料环槽一和集料环槽二，所述集料环槽一和集料环槽二分别固定于装置壳体圆周壁上并连通至装置壳体内部，集料环槽一和集料环槽二分别通过管道与所述进料口一和进料口二连接；

所述主搅动器主要包括主动轴、横向杆、搅动叶杆、传动杆，所述每两个横向杆、两个搅动叶杆和一个传动杆组成一组搅动机构，所述搅动机构设有四组，分别均匀环绕于主动轴的四周；所述两个横向杆分别固定于所述主动轴的上下两端，所述两个搅动叶杆一端分别固定于两个横向杆末端，另一端分别与传动杆固定连接，所述传动杆位于主动轴中部水平位置处，所述每个搅动叶杆上均设有两个高搅动叶和一个低搅动叶，所述低搅动叶位于两个高搅动叶之间；

所述副搅动器围绕着主搅动器圆周处设有多个，副搅动器主要包括从动轴、螺旋叶和配合片，所述螺旋叶位于从动轴上，所述配合片固定于从动轴中部并与传动杆水平位置对应；

所述主搅动器和副搅动器位于装置壳体内部下端，主搅动器和副搅动器分别通过主动轴和从动轴下底端固定于装置壳体内底面，所述主动轴和从动轴上顶端设有网状的固定杆，所述固定杆四周与装置壳体内壁固定；所述装置壳体下底面中心设有电机，所述电机与主动轴进行连接；

所述粗筛分板、细筛分板、高搅动叶、低搅动叶和螺旋叶均具有加热功能，均由固定棒内置电源进行供电，所述电机和固定棒通过外接直流供电。本装置通过二级筛分板的作用，起到筛分及预热的效果，使各物质添加的更加有序化，提高混合性能，利用主搅动器的传动杆和副搅动器的配合片配合作用，使主搅动器带动副搅动器进行转动，通过高搅动叶和低搅动叶交错分布及搅动叶杆的锥形设置提高了主搅动器与物料接触面和搅动效果，并利用副搅动器螺旋叶的翻搅进一步增强混凝土混合度，期间粗筛分板、细筛分板、高搅动叶、低搅动叶和螺旋叶对添加物料进行预热或加热，加热均匀，混合度高。

进一步地，所述粗筛分板和细筛分板分别设有均匀分布的粗筛孔和细筛孔，所述粗筛孔用于筛分粗集料和页岩陶粒，所述细筛孔用于筛分粉煤灰陶砂。

进一步地，所述副搅动器设有8个。

本发明的有益效果是:

(1)本发明混凝土通过加入改性聚丙烯腈纤维，并通过粗集料、页岩陶粒和粉煤灰淘砂的等材料的相应配比，显著提高了本发明混凝土的韧性，可有效抗裂纹延展，承载能力强。

(2)本发明混凝土采用热熔搅拌混合，利用混凝土搅拌装置对其进行制备，借助本发明助剂将各材料按照特定配比顺序进行添加后混合，所制备的混凝土整体性能显著增强。

(3)本发明混凝土搅拌装置通过两层筛分板对物料进行选择性加入并进行预热，并通过主搅动器和副搅动器的主从动配合提高了混凝土各个材料混合度，并且减小了装置故障率，搅拌高效且加热均匀，进而提高了混凝土的制备效果，提高了混凝土的性能。

附图说明

图1是本发明混凝土混合装置整体结构示意图。

图2是本发明混凝土混合装置a-a俯视图。

其中，1-装置壳体、11-入料口、12-进料口一、13-进料口二、14-固定杆、2-固定棒、21-粗筛分板、211-粗筛孔、22-细筛分板、221-细筛孔、3-主搅动器、31-主动轴、32-横向杆、33-搅动叶杆、34-传动杆、35-高搅动叶、36-低搅动叶、37-电机、4-副搅动器、41-从动轴、42-螺旋叶、43-配合片、5-集料环槽一、6-集料环槽二。

具体实施方式

实施例1

一种改性聚丙烯腈纤维复合混凝土材料，改性聚丙烯腈纤维复合混凝土各组分及其重量份数计为：凝胶材料20份、粗集料8份、轻集料25份、改性聚丙烯腈纤维0.1份、助剂0.5份；

粗集料是粒径为10mm的筛选砾石；轻集料是页岩陶粒和粉煤灰淘砂按照质量比为3:2组成，粉煤灰陶砂的粒径为0.5mm，页岩陶粒的粒径为5mm。通过该配比下的筛选砾石、页岩陶粒和粉煤灰陶砂，在控制混凝土质量的同时，保证了混凝土的结构强度等性能。

改性聚丙烯腈纤维长度为3mm。该纤维长度下的改性聚丙烯腈纤维与混凝土其他各材料混合度最优。

凝胶材料是水泥、氧化铝粉末、水玻璃和粉煤灰按照质量比为17:2:1:4组成。该配比的凝胶材料相容效果好，可以很好促进各集料、助剂和改性聚丙烯腈纤维的混合，添加氧化铝粉末可以增强混凝土的强度和耐高温性能，并配合相应配比的水玻璃辅助增强混凝土的性能。

助剂为聚甲基丙烯酸、柠檬酸钙、聚乙二醇、左旋海松酸的质量份数比为2:1:3:2。该配比下的助剂通过聚甲基丙烯酸、柠檬酸钙、聚乙二醇、左旋海松酸很好的促进其他各混凝土材料混合，并且增强其混合的稳定性，使混凝土性能更加稳定。

改性聚丙烯腈纤维的制备方法为:

s1:将充分干燥的淀粉和氧化铈纳米粉体按照175:9质量比溶于占其总质量12倍的二甲基亚砜中，形成溶液a，待用；

s2:将2重量份的聚丙烯腈溶于15重量份的二甲基甲酰胺中形成溶液b，待用；

s3:将步骤s1的溶液a和步骤s2的溶液b按质量比为15∶85的比例共混后，升温至35℃，加入其总质量2％的石墨烯纳米粉体，搅拌混合1h后，以2℃/min升温至80℃，加入其总质量0.5％的粉状活性炭，恒温磁力搅拌3h，制备成混合溶液；在该温度下加入剂量的石墨烯纳米粉体可辅助提高聚丙烯腈的改性效果，通过磁力搅拌并在80℃下加入剂量的粉状活性炭可以起到稳定溶液并增强石墨烯纳米粉体性能的作用。

s4:将步骤s3的混合溶液采用湿法纺丝方法纺丝，凝固浴温度为15℃，凝固浴为水与二甲基亚砜按照9:2质量比混合而成，纺丝期间辅加有3kv/cm的电场，作用时间为5min，即制成改性聚丙烯腈纤维。在该温度下和凝固浴的配比下进行湿法纺丝，并附加该强度电场可以提高纤维的稳定性和改性效果。

一种改性聚丙烯腈纤维复合混凝土的制备方法，包括以下步骤:

(1)根据上述方法制备改性聚丙烯腈，并选取纤维长度为3mm的改性聚丙烯腈，待用；

(2)按照质量比为17:2:1:4选取水泥、氧化铝粉末、水玻璃和粉煤灰混合得到凝胶材料，待用；按质量比为2:1:3:2选取聚甲基丙烯酸、柠檬酸钙、聚乙二醇、左旋海松酸混合得到助剂，待用；按照质量比为3:2选取页岩陶粒和粉煤灰淘砂混合得到轻集料；

(3)按重量份数选取:凝胶材料20份、粗集料8份、轻集料25份、改性聚丙烯腈纤维0.1份、助剂0.5份；

(4)将凝胶材料加热至75℃后加入三分之一助剂和改性聚丙烯腈纤维，搅拌均匀，期间每隔2分钟超声分散40s，得到混合物；

(5)将混合物加入至混凝土混合装置内，透过粗筛分板21和细筛分板22后落入装置内底部，通过主搅动器3和副搅动器4的搅拌和加热作用，使其预热10min，预热温度为115℃；然后取粗集料、轻集料和余下三分之二助剂放入至混凝土混合装置，通过粗筛分板21和细筛分板22的筛分加热，将其进行筛分和预热，粗筛分板21的预热温度为140℃，细筛分板22的预热温度为115℃，分别通过集料环槽一5和集料环槽二6作用进行装置内底部，待充分搅拌后，即得到改性聚丙烯腈纤维复合混凝土。在该温度下，通过装置特性和添加各项成分的步骤顺序和温度控制，使混凝土混合效果增强，进而提高了所制备的混凝土的性能。

实施例2

一种改性聚丙烯腈纤维复合混凝土材料，改性聚丙烯腈纤维复合混凝土各组分及其重量份数计为：凝胶材料38份、粗集料9份、轻集料32份、改性聚丙烯腈纤维1.2份、助剂2.1份；

粗集料是粒径为25mm的筛选砾石；轻集料是页岩陶粒和粉煤灰淘砂按照质量比为3:2组成，粉煤灰陶砂的粒径为2.5mm，页岩陶粒的粒径为10mm。通过该配比下的筛选砾石、页岩陶粒和粉煤灰陶砂，在控制混凝土质量的同时，保证了混凝土的结构强度等性能。

改性聚丙烯腈纤维长度为7mm。该纤维长度下的改性聚丙烯腈纤维与混凝土其他各材料混合度最优。

凝胶材料是水泥、氧化铝粉末、水玻璃和粉煤灰按照质量比为17:2:1:4组成。该配比的凝胶材料相容效果好，可以很好促进各集料、助剂和改性聚丙烯腈纤维的混合，添加氧化铝粉末可以增强混凝土的强度和耐高温性能，并配合相应配比的水玻璃辅助增强混凝土的性能。

助剂为聚甲基丙烯酸、柠檬酸钙、聚乙二醇、左旋海松酸的质量份数比为40:15:50:12。该配比下的助剂通过聚甲基丙烯酸、柠檬酸钙、聚乙二醇、左旋海松酸很好的促进其他各混凝土材料混合，并且增强其混合的稳定性，使混凝土性能更加稳定。

改性聚丙烯腈纤维的制备方法为:

s1:将充分干燥的淀粉和氧化铈纳米粉体按照175:9质量比溶于占其总质量12倍的二甲基亚砜中，形成溶液a，待用；

s2:将2重量份的聚丙烯腈溶于15重量份的二甲基甲酰胺中形成溶液b，待用；

s3:将步骤s1的溶液a和步骤s2的溶液b按质量比为42∶58的比例共混后，升温至39℃，加入其总质量2.5％的石墨烯纳米粉体，搅拌混合1.5h后，以4℃/min升温至83℃，加入其总质量1.1％的粉状活性炭，恒温磁力搅拌4h，制备成混合溶液；在该温度下加入剂量的石墨烯纳米粉体可辅助提高聚丙烯腈的改性效果，通过磁力搅拌并在83℃下加入剂量的粉状活性炭可以起到稳定溶液并增强石墨烯纳米粉体性能的作用。

s4:将步骤s3的混合溶液采用湿法纺丝方法纺丝，凝固浴温度为42℃，凝固浴为水与二甲基亚砜按照9:2质量比混合而成，纺丝期间辅加有12kv/cm的电场，作用时间为8min，即制成改性聚丙烯腈纤维。在该温度下和凝固浴的配比下进行湿法纺丝，并附加该强度电场可以提高纤维的稳定性和改性效果。

一种改性聚丙烯腈纤维复合混凝土的制备方法，包括以下步骤:

(1)根据上述方法制备改性聚丙烯腈，并选取纤维长度为7mm的改性聚丙烯腈，待用；

(2)按照质量比为17:2:1:4选取水泥、氧化铝粉末、水玻璃和粉煤灰混合得到凝胶材料，待用；按质量比为40:15:50:12选取聚甲基丙烯酸、柠檬酸钙、聚乙二醇、左旋海松酸混合得到助剂，待用；按照质量比为3:2选取页岩陶粒和粉煤灰淘砂混合得到轻集料；

(3)按重量份数选取:凝胶材料38份、粗集料9份、轻集料32份、改性聚丙烯腈纤维1.2份、助剂2.1份；

(4)将凝胶材料加热至87℃后加入三分之一助剂和改性聚丙烯腈纤维，搅拌均匀，期间每隔3分钟超声分散40s，得到混合物；

(5)将混合物加入至混凝土混合装置内，透过粗筛分板21和细筛分板22后落入装置内底部，通过主搅动器3和副搅动器4的搅拌和加热作用，使其预热12min，预热温度为148℃；然后取粗集料、轻集料和余下三分之二助剂放入至混凝土混合装置，通过粗筛分板21和细筛分板22的筛分加热，将其进行筛分和预热，粗筛分板21的预热温度为152℃，细筛分板22的预热温度为125℃，分别通过集料环槽一5和集料环槽二6作用进行装置内底部，待充分搅拌后，即得到改性聚丙烯腈纤维复合混凝土。在该温度下，通过装置特性和添加各项成分的步骤顺序和温度控制，使混凝土混合效果增强，进而提高了所制备的混凝土的性能。

实施例3

一种改性聚丙烯腈纤维复合混凝土材料，改性聚丙烯腈纤维复合混凝土各组分及其重量份数计为：凝胶材料40份、粗集料12份、轻集料35份、改性聚丙烯腈纤维1.5份、助剂2.5份；

粗集料是粒径为45mm的筛选砾石；轻集料是页岩陶粒和粉煤灰淘砂按照质量比为3:2组成，粉煤灰陶砂的粒径为5mm，页岩陶粒的粒径为15mm。通过该配比下的筛选砾石、页岩陶粒和粉煤灰陶砂，在控制混凝土质量的同时，保证了混凝土的结构强度等性能。

改性聚丙烯腈纤维长度为10mm。该纤维长度下的改性聚丙烯腈纤维与混凝土其他各材料混合度最优。

凝胶材料是水泥、氧化铝粉末、水玻璃和粉煤灰按照质量比为17:2:1:4组成。该配比的凝胶材料相容效果好，可以很好促进各集料、助剂和改性聚丙烯腈纤维的混合，添加氧化铝粉末可以增强混凝土的强度和耐高温性能，并配合相应配比的水玻璃辅助增强混凝土的性能。

助剂为聚甲基丙烯酸、柠檬酸钙、聚乙二醇、左旋海松酸的质量份数比为5:2:6:3。该配比下的助剂通过聚甲基丙烯酸、柠檬酸钙、聚乙二醇、左旋海松酸很好的促进其他各混凝土材料混合，并且增强其混合的稳定性，使混凝土性能更加稳定。

改性聚丙烯腈纤维的制备方法为:

s1:将充分干燥的淀粉和氧化铈纳米粉体按照175:9质量比溶于占其总质量12倍的二甲基亚砜中，形成溶液a，待用；

s2:将2重量份的聚丙烯腈溶于15重量份的二甲基甲酰胺中形成溶液b，待用；

s3:将步骤s1的溶液a和步骤s2的溶液b按质量比为55∶45的比例共混后，升温至45℃，加入其总质量3％的石墨烯纳米粉体，搅拌混合2h后，以5℃/min升温至86℃，加入其总质量1.2％的粉状活性炭，恒温磁力搅拌5h，制备成混合溶液；在该温度下加入剂量的石墨烯纳米粉体可辅助提高聚丙烯腈的改性效果，通过磁力搅拌并在86℃下加入剂量的粉状活性炭可以起到稳定溶液并增强石墨烯纳米粉体性能的作用。

s4:将步骤s3的混合溶液采用湿法纺丝方法纺丝，凝固浴温度为45℃，凝固浴为水与二甲基亚砜按照9:2质量比混合而成，纺丝期间辅加有18kv/cm的电场，作用时间为10min，即制成改性聚丙烯腈纤维。在该温度下和凝固浴的配比下进行湿法纺丝，并附加该强度电场可以提高纤维的稳定性和改性效果。

一种改性聚丙烯腈纤维复合混凝土的制备方法，包括以下步骤:

(1)根据上述方法制备改性聚丙烯腈，并选取纤维长度为10mm的改性聚丙烯腈，待用；

(2)按照质量比为17:2:1:4选取水泥、氧化铝粉末、水玻璃和粉煤灰混合得到凝胶材料，待用；按质量比为5:2:6:3选取聚甲基丙烯酸、柠檬酸钙、聚乙二醇、左旋海松酸混合得到助剂，待用；按照质量比为3:2选取页岩陶粒和粉煤灰淘砂混合得到轻集料；

(3)按重量份数选取:凝胶材料40份、粗集料12份、轻集料35份、改性聚丙烯腈纤维1.5份、助剂2.5份；

(4)将凝胶材料加热至95℃后加入三分之一助剂和改性聚丙烯腈纤维，搅拌均匀，期间每隔5分钟超声分散40s，得到混合物；

(5)将混合物加入至混凝土混合装置内，透过粗筛分板21和细筛分板22后落入装置内底部，通过主搅动器3和副搅动器4的搅拌和加热作用，使其预热15min，预热温度为165℃；然后取粗集料、轻集料和余下三分之二助剂放入至混凝土混合装置，通过粗筛分板21和细筛分板22的筛分加热，将其进行筛分和预热，粗筛分板21的预热温度为165℃，细筛分板22的预热温度为130℃，分别通过集料环槽一5和集料环槽二6作用进入装置内底部，待充分搅拌后，即得到改性聚丙烯腈纤维复合混凝土。在该温度下，通过装置特性和添加各项成分的步骤顺序和温度控制，使混凝土混合效果增强，进而提高了所制备的混凝土的性能。

如图1和2所示，混凝土混合装置主要包括装置壳体1、粗筛分板21、细筛分板22、主搅动器3和副搅动器4；

装置壳体1上顶面设有入料口11，装置壳体1圆周侧壁的左右中部分别设有进料口一12和进料口二13，粗筛分板21和细筛分板22截面均呈锥形，粗筛分板21和细筛分板22的中心处从上到下依次通过固定棒2固定于装置壳体1内上顶面中心，粗筛分板21和细筛分板22与装置壳体1内圆周壁接触处分别对应设有集料环槽一5和集料环槽二6，集料环槽一5和集料环槽二6分别固定于装置壳体1圆周壁上并连通至装置壳体1内部，集料环槽一5和集料环槽二6分别通过管道与进料口一12和进料口二13连接；粗筛分板21和细筛分板22分别设有均匀分布的粗筛孔211和细筛孔221，粗筛孔211用于筛分粗集料和页岩陶粒，细筛孔221用于筛分粉煤灰陶砂。

主搅动器3主要包括主动轴31、横向杆32、搅动叶杆33、传动杆34，每两个横向杆32、两个搅动叶杆33和一个传动杆34组成一组搅动机构，搅动机构设有四组，分别均匀环绕于主动轴31的四周；两个横向杆32分别固定于主动轴31的上下两端，两个搅动叶杆33一端分别固定于两个横向杆32末端，另一端分别与传动杆34固定连接，传动杆34位于主动轴31中部水平位置处，每个搅动叶杆33上均设有两个高搅动叶35和一个低搅动叶36，低搅动叶36位于两个高搅动叶35之间；

副搅动器4围绕着主搅动器3圆周处设有8个，副搅动器4主要包括从动轴41、螺旋叶42和配合片43，螺旋叶42位于从动轴41上，配合片43固定于从动轴41中部并与传动杆34水平位置对应；

主搅动器3和副搅动器4位于装置壳体1内部下端，主搅动器3和副搅动器4分别通过主动轴31和从动轴41下底端固定于装置壳体1内底面，主动轴31和从动轴41上顶端设有网状的固定杆14，固定杆14四周与装置壳体1内壁固定；装置壳体1下底面中心设有电机37，电机37与主动轴31进行连接；

粗筛分板21、细筛分板22、高搅动叶35、低搅动叶36和螺旋叶42均具有加热功能，均由固定棒2内置电源进行供电，电机37和固定棒2通过外接直流供电。本装置通过二级筛分板的作用，起到筛分及预热的效果，使各物质添加的更加有序化，提高混合性能，利用主搅动器3的传动杆34和副搅动器4的配合片43配合作用，使主搅动器3带动副搅动器4进行转动，通过高搅动叶35和低搅动叶36交错分布及搅动叶杆33的锥形设置提高了主搅动器3与物料接触面和搅动效果，并利用副搅动器4螺旋叶42的翻搅进一步增强混凝土混合度，期间粗筛分板21、细筛分板22、高搅动叶35、低搅动叶36和螺旋叶42对添加物料进行预热或加热，加热均匀，混合度高。

对比实验例

选取市售的复合纤维混凝土(聚丙烯纤维pp纤维抗裂纤维砂浆混凝土)，与上述实施例2的改性聚丙烯腈纤维复合混凝土材料进行性能对比，对比结果如下：

实施例2的改性聚丙烯腈纤维复合混凝土相对于对比例，韧性提高了27％，抗裂纹延展能力增强了19％，整体承载能力提高了34％。

结论：通过实施例2提供的方法制备的改性聚丙烯腈纤维复合混凝土材料具有更强的韧性、抗裂纹延展能力及整体承载能力相对于传统市售复合纤维混凝土显著增强，具有更好的使用效果。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。