一种自修复混凝土制备方法及制备装置与流程

1.本发明涉及建筑材料制备技术领域，尤其涉及一种自修复混凝土制备方法及制备装置。


背景技术：

2.目前混凝土材料脆性大的固有缺陷，严重影响其抗裂性。实际工程经常出现基体的微开裂等微观损伤，而这种微裂缝通常是不可视的，当然更谈不上修复。如果这些损伤部位不能及时修复，不但会影响混凝土材料的强度和耐久性，进行影响结构的正常使用性能和缩短使用寿命，而且可能由此引发宏观裂缝并出现脆性断裂，产生严重的灾难性事故。传统混凝土材料的修复形式主要是定期维护与事后维修，这种消极的、被动的维修方式不仅费用庞大，而且效果不佳，更无法满足现代多功能和智能建筑对混凝土材料提出的要求。
3.研究和开发仿生自修复混凝土，使其能够自动地对损伤部位进行修复、恢复并提高混凝土材料的性能已成为混凝土技术的发展趋势。混凝土材料的仿生自修复是模仿生物组织损伤愈合的机能，在水泥基体中预埋入特殊组分，形成智能型自修复系统。在基体产生损伤裂纹时，埋植于内部的修复体系在力、热或化学破坏下释放修复剂，黏结封堵裂纹，阻止裂纹进一步扩展，从而达到修复目的。与传统的修复技术相比，它具有成本低廉、不依靠外界操作、可再生等优势。
4.但是现有的自修复混凝土在制备过程中，需要将各原料进行混合搅拌，但是现有的搅拌装置无法快速将各原料混合搅拌均匀。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种自修复混凝土制备方法及制备装置，旨在解决现有技术中的自修复混凝土在制备过程中，需要将各原料进行混合搅拌，但是现有的搅拌装置无法快速将各原料混合搅拌均匀的技术问题。
6.为实现上述目的，本发明采用的一种自修复混凝土制备装置，包括搅拌箱、两组支撑单元、电机、第一连接轴、第一转板、上连接杆、第二转板、第二连接轴、第三转板、下连接杆、第四转板、第三连接轴、两个轴套和两组搅拌单元，两组所述支撑单元对称设置在所述搅拌箱的上方；
7.所述电机的基座端与其中一个所述支撑组件固定连接，所述第一连接轴的两端分别与所述电机的输出端和所述第一转板固定连接，所述上连接杆的两端分别与所述第一转板和所述第二转板固定连接，且所述上连接杆偏心设置，所述第二连接轴的两端分别与所述第二转板和所述第三转板固定连接，所述下连接杆的两端分别与所述第三转板和所述第四转板固定连接，且所述下连接杆偏心设置，所述下连接杆的轴向中心线位于所述上连接杆的轴向中心线的下方，所述第三连接轴的一端与所述第四转板固定连接，所述第三连接轴的另一端与另一个所述支撑单元转动连接，所述上连接杆和所述下连接杆上均设置有所述轴套，每个所述轴套的下方均设置有用于对所述搅拌箱内的原料进行混合的所述搅拌单
元。
8.其中，所述搅拌单元包括竖杆、安装板、驱动马达、旋转轴和搅拌件，所述竖杆与所述轴套固定连接，所述安装板与所述竖杆固定连接，并位于所述竖杆远离所述轴套的一端，所述驱动马达与所述安装板固定连接，所述驱动马达的输出端与所述旋转轴的一端固定连接，所述旋转轴的另一端插入至所述搅拌箱内，并与所述搅拌件固定连接。
9.其中，所述搅拌件包括上叶片、中叶片和下叶片，所述上叶片、所述中叶片和所述下叶片均与所述旋转轴固定连接，并沿所述旋转轴的轴向中心线方向从上至下依次分布。
10.其中，所述搅拌件还包括第一斜杆，所述第一斜杆的一端与所述上叶片远离所述旋转轴的一端固定连接，所述第一斜杆的另一端与所述中叶片固定连接，且所述第一斜杆倾斜设置。
11.其中，所述搅拌件还包括第二斜杆，所述第二斜杆的一端与所述中叶片远离所述旋转轴的一端固定连接，所述第二斜杆的另一端与所述下叶片固定连接，且所述第二斜杆倾斜设置。
12.其中，所述自修复混凝土制备装置还包括进料管和出料管，所述进料管与所述搅拌箱连通，并位于所述搅拌箱的上方，所述出料管与所述搅拌箱连通，并位于所述搅拌箱的下方。
13.本发明还提出一种采用上述所述的自修复混凝土制备装置的制备方法，包括如下步骤：
14.将水泥、活性掺合料、骨料、介孔生物活性玻璃复合微球、过氧化钙微球、纳米碳管、聚羧酸减水剂和水从所述进料管依次加入至所述搅拌箱内；
15.同时启动所述电机带动两组所述搅拌单元上下往复移动，同时启动所述驱动马达，驱动所述旋转轴及所述搅拌件对所述搅拌箱内的原料搅拌混合；
16.待搅拌均匀后，将混合料从所述出料管排出，浇筑至模具成型；
17.之后进行拆模、养护，得到混凝土。
18.本发明的一种自修复混凝土制备方法及制备装置，通过将多种原料从所述进料管依次加入至所述搅拌箱内，同时启动所述电机，依次带动所述第一连接轴、所述第一转板、所述上连接杆、所述第二转板、所述第二连接轴、所述第三转板、所述下连接杆、所述第四转板和所述第三连接轴转动，由于所述下连接杆的轴向中心线位于所述上连接杆的轴向中心线的下方，所述上连接杆和所述下连接杆转动的同时，两个所述搅拌单元实现上下往复动作，并且两个所述搅拌单元对所述搅拌箱内的原料进行混合，以此提升原料的混合搅拌速率，同时使得原料混合更加均匀。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本发明的自修复混凝土制备装置的结构示意图。
21.图2是本发明的自修复混凝土制备装置的侧视图。
22.图3是本发明的图2的a-a线结构剖视图。
23.图4是本发明的图3的b处局部结构放大图。
24.图5是本发明的图3的c处局部结构放大图。
25.图6是本发明的自修复混凝土制备方法的步骤流程图。
26.1-搅拌箱、2-支撑单元、3-电机、4-第一连接轴、5-第一转板、6-上连接杆、7-第二转板、8-第二连接轴、9-第三转板、10-下连接杆、11-第四转板、12-第三连接轴、13-轴套、14-搅拌单元、15-竖杆、16-安装板、17-驱动马达、18-旋转轴、19-搅拌件、20-上叶片、21-中叶片、22-下叶片、23-第一斜杆、24-第二斜杆、25-进料管、26-出料管、27-立板、28-块体、29-中间槽、30-丝杆电机、31-丝杆套、32-架体、33-滑块、34-辅助块。
具体实施方式
27.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
28.请参阅图1至图5，本发明提供了一种自修复混凝土制备装置，包括搅拌箱1、两组支撑单元2、电机3、第一连接轴4、第一转板5、上连接杆6、第二转板7、第二连接轴8、第三转板9、下连接杆10、第四转板11、第三连接轴12、两个轴套13和两组搅拌单元14，两组所述支撑单元2对称设置在所述搅拌箱1的上方；
29.所述电机3的基座端与其中一个所述支撑组件固定连接，所述第一连接轴4的两端分别与所述电机3的输出端和所述第一转板5固定连接，所述上连接杆6的两端分别与所述第一转板5和所述第二转板7固定连接，且所述上连接杆6偏心设置，所述第二连接轴8的两端分别与所述第二转板7和所述第三转板9固定连接，所述下连接杆10的两端分别与所述第三转板9和所述第四转板11固定连接，且所述下连接杆10偏心设置，所述下连接杆10的轴向中心线位于所述上连接杆6的轴向中心线的下方，所述第三连接轴12的一端与所述第四转板11固定连接，所述第三连接轴12的另一端与另一个所述支撑单元2转动连接，所述上连接杆6和所述下连接杆10上均设置有所述轴套13，每个所述轴套13的下方均设置有用于对所述搅拌箱1内的原料进行混合的所述搅拌单元14。
30.在本实施方式中，通过将多种原料从所述进料管25依次加入至所述搅拌箱1内，同时启动所述电机3，依次带动所述第一连接轴4、所述第一转板5、所述上连接杆6、所述第二转板7、所述第二连接轴8、所述第三转板9、所述下连接杆10、所述第四转板11和所述第三连接轴12转动，由于所述下连接杆10的轴向中心线位于所述上连接杆6的轴向中心线的下方，所述上连接杆6和所述下连接杆10转动的同时，两个所述搅拌单元14实现上下往复动作，并且两个所述搅拌单元14对所述搅拌箱1内的原料进行混合，以此提升原料的混合搅拌速率，同时使得原料混合更加均匀。
31.进一步地，所述搅拌单元14包括竖杆15、安装板16、驱动马达17、旋转轴18和搅拌件19，所述竖杆15与所述轴套13固定连接，所述安装板16与所述竖杆15固定连接，并位于所述竖杆15远离所述轴套13的一端，所述驱动马达17与所述安装板16固定连接，所述驱动马达17的输出端与所述旋转轴18的一端固定连接，所述旋转轴18的另一端插入至所述搅拌箱
1内，并与所述搅拌件19固定连接。
32.在本实施方式中，所述竖杆15用于连接轴套13和所述安装板16，所述安装板16用于对所述驱动马达17起到支撑作用，通过所述驱动马达17转动，带动所述旋转轴18进行旋转，以此带动所述搅拌件19旋转搅拌原料，并且随着所述上连接杆6和所述下连接杆10转动的同时，两个所述旋转轴18进行上下往复运动，以此能够增加对所述搅拌箱1内原料的搅动效果，使得原料能够快速的混合均匀。
33.进一步地，所述搅拌件19包括上叶片20、中叶片21和下叶片22，所述上叶片20、所述中叶片21和所述下叶片22均与所述旋转轴18固定连接，并沿所述旋转轴18的轴向中心线方向从上至下依次分布。所述搅拌件19还包括第一斜杆23，所述第一斜杆23的一端与所述上叶片20远离所述旋转轴18的一端固定连接，所述第一斜杆23的另一端与所述中叶片21固定连接，且所述第一斜杆23倾斜设置。所述搅拌件19还包括第二斜杆24，所述第二斜杆24的一端与所述中叶片21远离所述旋转轴18的一端固定连接，所述第二斜杆24的另一端与所述下叶片22固定连接，且所述第二斜杆24倾斜设置。
34.在本实施方式中，通过所述上叶片20、所述中叶片21和所述下叶片22从上至下依次设置，且所述上叶片20、所述中叶片21和所述下叶片22的长度从上至下依次增大，以此能够提升所述搅拌件19对原料的搅拌效果，使得原料混合更加均匀。另外所述第一斜杆23和所述第二斜杆24的加入能够增加对原料的搅动效果，使得原料混合更加充分均匀。
35.进一步地，所述自修复混凝土制备装置还包括进料管25和出料管26，所述进料管25与所述搅拌箱1连通，并位于所述搅拌箱1的上方，所述出料管26与所述搅拌箱1连通，并位于所述搅拌箱1的下方。
36.在本实施方式中，所述进料管25用于将原料导入至所述搅拌箱1内，所述出料管26用于将所述搅拌箱1内搅拌完毕的物料排出。
37.进一步地，所述支撑单元2包括立板27和块体28，所述立板27与所述搅拌箱1固定连接，并位于所述搅拌箱1的上方，所述块体28设置在所述立板27的内侧。
38.在本实施方式中，所述立板27用于起到支撑作用，所述电机3与其中一个块体28固定连接，所述第三连接轴12与另一个所述块体28转动连接。
39.进一步地，所述立板27具有中间槽29，所述支撑单元2还包括丝杆电机30和丝杆套31，所述块体28包括滑块33和辅助块34，所述丝杆电机30与所述立板27固定连接，并位于所述中间槽29的底部，所述丝杆套31与所述丝杆电机30的输出端适配，所述滑块33套设在所述丝杆套31的外部，且所述滑块33两端与所述中间槽29的侧壁滑动连接，所述辅助块34与所述滑块33固定连接。
40.在本实施方式中，当需要调整所述搅拌件19的搅拌高度时，此时可驱动所述丝杆电机30正转或者反转，带动所述丝杆套31沿所述丝杆电机30的输出端向上或者向下移动，继而带动所述滑块33的两侧相对于所述中间槽29向上或向下滑动，以此带动所述辅助块34向上或向下滑动，以此带动与两个所述块体28对应连接的所述电机3和所述第三连接轴12均向上或向下移动，以此调整所述竖杆15的高度，从而调整所述安装板16、所述驱动马达17、所述旋转轴18和所述搅拌件19的高度。
41.进一步地，所述自修复混凝土制备装置还包括架体32，所述架体32与所述搅拌箱1固定连接，并位于所述搅拌箱1的下方。
42.在本实施方式中，所述架体32用于对所述搅拌箱1起到整体的支撑作用。
43.请参阅图6，本发明还提出一种采用上述所述的自修复混凝土制备装置的制备方法，包括如下步骤：
44.s1：将水泥、活性掺合料、骨料、介孔生物活性玻璃复合微球、过氧化钙微球、纳米碳管、聚羧酸减水剂和水从所述进料管25依次加入至所述搅拌箱1内；
45.s2：同时启动所述电机3带动两组所述搅拌单元14上下往复移动，同时启动所述驱动马达17，驱动所述旋转轴18及所述搅拌件19对所述搅拌箱1内的原料搅拌混合；
46.s3：待搅拌均匀后，将混合料从所述出料管26排出，浇筑至模具成型；
47.s4：之后进行拆模、养护，得到混凝土。
48.其中，所述活性掺合料选自粉煤灰、矿渣粉、磷渣粉、硅灰、沸石粉、海泡石粉、石英粉中的任意一种。
49.所述骨料为细骨料和粗骨料以2:5的质量比组成；所述细骨料为河砂、湖砂、山砂或淡化海砂；所述的粗骨料为碎石或卵石，采用以上方法及原料制备出的混凝土具有自修复功能。
50.以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

技术特征：
1.一种自修复混凝土制备装置，其特征在于，包括搅拌箱、两组支撑单元、电机、第一连接轴、第一转板、上连接杆、第二转板、第二连接轴、第三转板、下连接杆、第四转板、第三连接轴、两个轴套和两组搅拌单元，两组所述支撑单元对称设置在所述搅拌箱的上方；所述电机的基座端与其中一个所述支撑组件固定连接，所述第一连接轴的两端分别与所述电机的输出端和所述第一转板固定连接，所述上连接杆的两端分别与所述第一转板和所述第二转板固定连接，且所述上连接杆偏心设置，所述第二连接轴的两端分别与所述第二转板和所述第三转板固定连接，所述下连接杆的两端分别与所述第三转板和所述第四转板固定连接，且所述下连接杆偏心设置，所述下连接杆的轴向中心线位于所述上连接杆的轴向中心线的下方，所述第三连接轴的一端与所述第四转板固定连接，所述第三连接轴的另一端与另一个所述支撑单元转动连接，所述上连接杆和所述下连接杆上均设置有所述轴套，每个所述轴套的下方均设置有用于对所述搅拌箱内的原料进行混合的所述搅拌单元。2.如权利要求1所述的自修复混凝土制备装置，其特征在于，所述搅拌单元包括竖杆、安装板、驱动马达、旋转轴和搅拌件，所述竖杆与所述轴套固定连接，所述安装板与所述竖杆固定连接，并位于所述竖杆远离所述轴套的一端，所述驱动马达与所述安装板固定连接，所述驱动马达的输出端与所述旋转轴的一端固定连接，所述旋转轴的另一端插入至所述搅拌箱内，并与所述搅拌件固定连接。3.如权利要求2所述的自修复混凝土制备装置，其特征在于，所述搅拌件包括上叶片、中叶片和下叶片，所述上叶片、所述中叶片和所述下叶片均与所述旋转轴固定连接，并沿所述旋转轴的轴向中心线方向从上至下依次分布。4.如权利要求3所述的自修复混凝土制备装置，其特征在于，所述搅拌件还包括第一斜杆，所述第一斜杆的一端与所述上叶片远离所述旋转轴的一端固定连接，所述第一斜杆的另一端与所述中叶片固定连接，且所述第一斜杆倾斜设置。5.如权利要求4所述的自修复混凝土制备装置，其特征在于，所述搅拌件还包括第二斜杆，所述第二斜杆的一端与所述中叶片远离所述旋转轴的一端固定连接，所述第二斜杆的另一端与所述下叶片固定连接，且所述第二斜杆倾斜设置。6.如权利要求5所述的自修复混凝土制备装置，其特征在于，所述自修复混凝土制备装置还包括进料管和出料管，所述进料管与所述搅拌箱连通，并位于所述搅拌箱的上方，所述出料管与所述搅拌箱连通，并位于所述搅拌箱的下方。7.采用如权利要求6所述的自修复混凝土制备装置的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将水泥、活性掺合料、骨料、介孔生物活性玻璃复合微球、过氧化钙微球、纳米碳管、聚羧酸减水剂和水从所述进料管依次加入至所述搅拌箱内；同时启动所述电机带动两组所述搅拌单元上下往复移动，同时启动所述驱动马达，驱动所述旋转轴及所述搅拌件对所述搅拌箱内的原料搅拌混合；待搅拌均匀后，将混合料从所述出料管排出，浇筑至模具成型；之后进行拆模、养护，得到混凝土。

技术总结
本发明涉及建筑材料制备技术领域，具体公开了一种自修复混凝土制备方法及制备装置，包括搅拌箱、两组支撑单元、电机、第一连接轴、第一转板、上连接杆、第二转板、第二连接轴、第三转板、下连接杆、第四转板、第三连接轴、两个轴套和两组搅拌单元，两组支撑单元对称设置在搅拌箱的上方，以此能够提升原料的混合搅拌速率，同时使得原料混合更加均匀。同时使得原料混合更加均匀。同时使得原料混合更加均匀。


技术研发人员：杨雨轩 李双虎 赵如意 薛金彪 张茂利
受保护的技术使用者：江苏洋河新城新材料有限责任公司
技术研发日：2021.11.29
技术公布日：2022/3/8