一种具有混凝土阻裂作用的金属结构制造技术

本专利涉及混凝土添加物领域，公开了一种具有混凝土阻裂作用的金属结构，包括外壳和引料球，所述外壳包括均由金属制成的基架环和两个固定块，基架环呈多边形，基架环的每一条边均向内凹陷，基架环每条边的两侧固定有由金属制成的阻挡臂，两个固定块分别位于基架环的两侧，同一侧的阻挡臂远离基架环的一端固定在固定块上，阻挡臂向内凹陷，相邻两个阻挡臂之间形成有间隙，间隙的宽度小于引料球的直径，引料球位于外壳内，引料球的外表面上设有若干呈锥形的引料锥。本专利意在提供一种在不增加搅拌难度的同时提升混凝土的抗裂效果的金属结构。

【技术实现步骤摘要】
一种具有混凝土阻裂作用的金属结构
本专利技术涉及混凝土添加物领域。
技术介绍
由于混凝土的非均匀多相性，其内部不可避免存在空隙、微裂缝等缺陷，而且混凝土的抗拉强度远小于抗压强度，自身存在收缩和徐变，这些都将使混凝土产生裂缝。大量试验研究表明混凝土内部绝大部分裂纹起裂是开始于骨料界面上，然后向基体水泥(砂)浆扩展。为了减小混凝土裂缝带来的危害，抑制或延缓裂缝的进一步扩展，通常在混凝土中加入钢筋、纤维、高分子等抗拉性能较高的材料，来弥补混凝土抗拉能力不足的缺点，提高结构的抗破坏能力。这样做虽然在一定程度上起到了减轻混凝土早期开裂，提高材料抗弯韧度等作用，但在混凝土后期出现宏观裂纹时其阻滞裂缝发生和发展效果不佳，混凝土抗拉、抗弯、抗剪、抗疲劳性、裂后韧性和耐久性提升有限，甚至在一些施工环境下提高程度微乎其微，其使用效果非常不稳定。而在加入纤维或高分子材料后，由于其阻滞作用，会大大增加搅拌难度，需要特殊的拌和工艺才能成型，增加了生产和使用成本。因此需要在不增加混凝土搅拌难度的前提下提升混凝土的抗裂效果。
技术实现思路
本专利技术意在提供一种具有混凝土阻裂作用的金属结构，以在不增加搅拌难度的同时提升混凝土的抗裂效果。本方案中的一种具有混凝土阻裂作用的金属结构，包括外壳和引料球，所述外壳包括均由金属制成的基架环和两个固定块，基架环呈多边形，基架环的每一条边均向内凹陷，基架环每条边的两侧固定有由金属制成的阻挡臂，两个固定块分别位于基架环的两侧，同一侧的阻挡臂远离基架环的一端固定在固定块上，阻挡臂向内凹陷，相邻两个阻挡臂之间形成有间隙，间隙的宽度小于引料球的直径，引料球位于外壳内，引料球的外表面上设有若干呈锥形的引料锥。本方案的技术原理及有益效果为：本方案中的金属结构随水、水泥、砂、外加剂和骨料一起添加到拌和设备中进行拌和，使本金属结构均匀地分布到混凝土内，其阻裂的原理为：在金属结构被拌和设备拌和的过程中，水泥浆通过阻挡臂之间的间隙流入到外壳内部，但是由于不同坍落度的混凝土的流动性不同，当流动性不足时，可能使外壳内部的空间无法被完全被水泥浆填满而存在孔隙，可能影响混凝土的浇筑质量，因此在外壳内设置了引料球。引料球的外表面上设有若干呈锥形的引料锥，在拌和混凝土时，引料球在外壳内不断转动，转动的过程中引料锥可从阻挡臂之间的间隙伸出，再在转动的过程中又滚回外壳内，在这个过程中，引料锥可将水泥泥浆带入到外壳内部，或者让水泥泥浆自行流入到外壳内部，进而将外壳填满。由于本金属结构呈立体状，可搅拌性好，并不会增加混凝土的拌和难度，避免采用特殊的拌和工艺，避免增加生产成本。将含有本金属结构的混凝土进行浇筑的过程中，由于基架环的每一条边和每一个阻挡臂均向内凹陷的设置，而混凝土中的骨料通常为立体结构(即外表面通常呈凸起状)的石粒，使得骨料可以镶嵌在本金属结构的凹陷中，增强混凝土内部骨料界面结合的紧密度，避免形成早期裂缝，进而避免形成早期开裂，尤其在使用振动设备振动混凝土后，骨料界面的紧密度更高，预防早期裂缝效果更好。而当混凝土凝固过程中，当混凝土发生收缩和徐变时，将拉伸外壳发生塑性变形，利用外壳的塑性变形缓冲或者抵消收缩和徐变对骨料的影响，减小裂缝产生的几率。当混凝土凝固后，如果混凝土内部产生裂缝，裂缝多产生在骨料表面，并且通常平行于骨料表面扩展，当裂缝在扩展到外壳内时，外壳和外壳内的引料球将阻断裂缝的进一步扩展，从而避免裂缝的长度增加；并且即便是发生开裂，外壳内部的水泥浆在凝固后将形成倒钩作用，将外壳周边的混凝土通过阻挡臂之间的间隙牢固地钩在外壳上，并且利用由金属制成的外壳的韧性，增强混凝土的抗拉强度，阻止裂纹扩大。综上所述，在混凝土内加入本金属结构，可在混凝土浇筑期间，预防早期开裂，在凝固的过程中减小混凝土收缩和徐变所产生裂缝的几率，在混凝土凝固后发生开裂时阻断裂缝的扩展、提升混凝土的抗拉强度，提升了混凝土的抗裂效果。进一步，所述固定块呈环形，且固定块的内径小于所述引料球的外径，固定块与所述基架环平行。环形的固定块在避免引料球从外壳内脱出的前提下实现节省材料，同时环形的固定块可发生塑性变形，有利于升固定块的塑性变形能力，进而提升整个金属结构的阻裂作用，固定块与基架环平行，使同一侧的阻挡臂长度相等，保证外壳各个方向上的抗拉强度的一致性。进一步，所述基架环由呈同样的环形的第一基架环和第二基架环对接组成，第一基架环和第二基架环分别与同侧的阻挡臂和固定块一体成型。将基架环分割成为形状相同的第一基架环和第二基架环后，便于将两侧的阻挡臂和固定块分别与第一基架环和第二基架环一体成型加工，一体成型加工后的结构强度更高，再通过焊接、粘接等方式将第一基架环和第二基架环焊接在一起，即可使外壳呈空心的球状，以保证外壳的强度和外壳的塑性变形能力。进一步，所述基架环和阻挡臂均由铝片或者铜片组成。铝和铜具有良好的抗拉强度和防锈性能，同时片状的结构塑性变形能力好，有利于保证金属结构的阻裂效果。进一步，所述引料球内部中空。减小引料球的重量，减小引料球的密度，进而降低整个金属结构的密度，避免整个金属结构过重而引起沉降现象，保证金属结构能够均匀地分布到混凝土中。进一步，所述引料锥的外表面上开有螺旋形的引料槽，引料槽的轴线与引料锥的轴线同轴。在引料锥从外壳上的间隙中伸出再收回到外壳内的过程中，螺旋形的引料槽可更好地将水泥浆带入到外壳内。附图说明图1为本专利技术实施例一种具有混凝土阻裂作用的金属结构的结构示意图；图2为图1中引料球的结构示意图；图3为图1中第一基架环、阻挡臂和固定块三者一体成型后的结构示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明：说明书附图中的附图标记包括：第一基架环1、第二基架环2、阻挡臂3、固定环4、引料球5、引料锥501。一种具有混凝土阻裂作用的金属结构的实施例基本如附图1所示：包括外壳和铝制的引料球5，引料球5的结构示意图如附图2所示，所述外壳包括铝制的基架环和两个铝制的固定块，固定块呈六边环形，且固定块的内径小于所述引料球5的外径，固定块分别位于基架环两侧且与基架环平行，基架环由呈同样的环形的第一基架环1和第二基架环2对接组成，第一基架环1和第二基架环2为多边形，基架环的每一条边均向内凹陷，基架环每条边的两侧固定有由铝制成的阻挡臂3，第一基架环1和第二基架环2分别与同侧的阻挡臂3和固定块一体成型，如附图3所示，阻挡臂3向内凹陷，将引料球5放置在基架环内，然后将第一基架环1和第二基架环2对齐后焊接固定，使外壳形成一个球笼，相邻两个阻挡臂3之间形成有间隙，间隙的宽度小于引料球5的直径，引料球5内部中空，引料球5整体的平均密度小于1g/cm3,引料球5的外表面上均布有六个呈锥形的引料锥501。本实施了中的金属结构均采用铝金属制造，保证金属结构的抗拉强度。本金属结构随水、水泥、砂、外加剂和骨料一起添加到混凝土拌和机中进行拌和，由于引料球5内部中空，引料球5整体的平均密度小于1g/cm3，小于水的密度，再加上外壳的重量，防止整个金属结构的平均密度过大，在拌和的过程中使得本金属结构可被均匀地分散在混凝土内，避免发生沉降。在拌和的过程中，水泥浆通过阻挡臂3之间的间隙流入到外壳内部，引料球5在外壳内不断转动，引料球5上的引料锥501将水泥泥浆带本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有混凝土阻裂作用的金属结构，其特征在于：包括外壳和引料球，所述外壳包括均由金属制成的基架环和两个固定块，基架环呈多边形，基架环的每一条边均向内凹陷，基架环每条边的两侧固定有由金属制成的阻挡臂，两个固定块分别位于基架环的两侧，同一侧的阻挡臂远离基架环的一端固定在固定块上，阻挡臂向内凹陷，相邻两个阻挡臂之间形成有间隙，间隙的宽度小于引料球的直径，引料球位于外壳内，引料球的外表面上设有若干呈锥形的引料锥。

【技术特征摘要】
1.一种具有混凝土阻裂作用的金属结构，其特征在于：包括外壳和引料球，所述外壳包括均由金属制成的基架环和两个固定块，基架环呈多边形，基架环的每一条边均向内凹陷，基架环每条边的两侧固定有由金属制成的阻挡臂，两个固定块分别位于基架环的两侧，同一侧的阻挡臂远离基架环的一端固定在固定块上，阻挡臂向内凹陷，相邻两个阻挡臂之间形成有间隙，间隙的宽度小于引料球的直径，引料球位于外壳内，引料球的外表面上设有若干呈锥形的引料锥。2.根据权利要求1所述的一种具有混凝土阻裂作用的金属结构，其特征在于：所述固定块呈环形，且固定块的内径小于所述引料球的外径，固定块与...

【专利技术属性】
技术研发人员：李红立，王贵珍，徐安平，
申请(专利权)人：重庆工程职业技术学院，
类型：发明
国别省市：重庆,50