一种混凝土构件的制备方法技术

本发明专利技术提供一种混凝土构件的制备方法，所述混凝土构件具有预设的受拉应力方向，所述方法至少包括以下步骤：混凝土料浆输出；所述混凝土料浆含有纤维；所述混凝土料浆被挤为外径为0.5mm‑400mm的混凝土料浆流；所述混凝土料浆流受挤压下的运动距离大于或者等于所述外径的尺寸；混凝土料浆堆积；所述混凝土料浆的胶砂流动度为120mm‑300mm；所述胶砂流动度的检测标准与检测方法采用GB/T 2419；所述混凝土料浆流被堆积；所述混凝土料浆流堆积后的轴向方向与所述受拉应力方向形成的角度小于80度。所述方法能使混凝土料浆中的纤维定向分布，并使纤维长度方向与所述的受拉应力方向一致，从而极大提高混凝土构件的性能。

A Method of Preparing Concrete Members

The present invention provides a preparation method of concrete component, which has a preset direction of tension stress. The method comprises at least the following steps: concrete slurry output; the concrete slurry contains fibers; the concrete slurry is squeezed into a concrete slurry flow with an external diameter of 0.5 mm to 400 mm; and the movement distance of the concrete slurry flow under compression is greater than or equal to that under compression. Equivalent to the size of the outer diameter; concrete slurry accumulation; the mortar fluidity of the concrete slurry is 120 mm to 300 mm; the detection standard and method of the mortar fluidity are GB/T 2419; the concrete slurry flow is accumulated; the axial direction after the accumulation of the concrete slurry flow and the angle formed by the tensile stress direction are less than 80 degrees. The method can make the fiber orientation distribution in concrete slurry and make the direction of fiber length consistent with the direction of tensile stress, thus greatly improving the performance of concrete components.

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土构件的制备方法
本专利技术涉及建筑材料领域，尤其涉及一种混凝土构件的制备方法。
技术介绍
混凝土是具有较高抗压强度，但在受到拉应力时容易发生脆性断裂的材料。此外由于其强度发展过程中产生的热量及自身干缩等原因，混凝土中会产生微裂缝，这些微裂缝是混凝土结构中的薄弱点，会对混凝土的力学性能及耐久性带来不利影响。因此，有必要提高混凝土的抗裂性能，减少裂缝的产生，增强混凝土的力学性能及耐久性；同时对于具有受较高拉应力需求的混凝土结构，有必要提高其韧性，增强混凝土的抗拉性能。纤维加入混凝土料浆中可以有效提高其韧性，这是由于纤维的阻裂作用，可以一定程度上减少或延缓混凝土料浆中原生裂缝的扩展，并且纤维桥接裂缝的作用还可以在材料开裂后仍能承受一定的载荷，从而明显提高混凝土料浆的抗拉强度及韧性，使其在承受载荷的过程中具有一定延性材料的特征。但是纤维在浇筑混凝土中的分布是三维杂向的，会影响掺入纤维的增强效果。由于只有纤维取向与受拉方向一致时才有最佳效果，与受拉方向垂直的纤维基本不起作用，是一种浪费。当需要较高抗拉强度或韧性时往往通过提高纤维掺量来实现，但由于混凝土工作性和纤维分散的限制，纤维掺量不能无限增大。而现有的控制纤维取向的方法仅适用于钢纤维，此外通过外加磁场的方法控制纤维取向，不仅操作复杂、能耗增多，而且难以制备较大尺寸的构件。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种混凝土构件的制备方法，所要解决的技术问题是使添加于混凝土料浆中的纤维能够定向分布，并使所述纤维定向分布的方向与所述混凝土构件预设的受拉应力方向一致，从而可以有效提高混凝土料浆、混凝土构件的密实性、韧性及抗冲击性能，极大提高混凝土构件的服役性能，同时突破了以往仅限于定向分布钢纤维的限制，可适用于所有材质的纤维。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种混凝土构件的制备方法，所述混凝土构件具有预设的受拉应力方向，其特征在于，所述方法至少包括以下步骤：1)混凝土料浆输出；所述混凝土料浆含有纤维；所述混凝土料浆被挤为外径为0.5mm-400mm的混凝土料浆流；所述混凝土料浆流受挤压下的运动距离大于或者等于所述外径的尺寸；2)混凝土料浆堆积；所述混凝土料浆的胶砂流动度为120mm-300mm；所述胶砂流动度的检测标准与检测方法采用GB/T2419；所述混凝土料浆流被堆积；所述混凝土料浆流堆积后的轴向方向与所述受拉应力方向形成的角度小于或者等于80度。本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种混凝土构件的制备方法，所述纤维选自金属纤维、无机纤维或者有机纤维的任意一种或者多种。优选的，前述的混凝土构件的制备方法，其中所述纤维的长度为1mm-200mm。优选的，前述的混凝土构件的制备方法，其中所述纤维的长度为3mm-20mm。优选的，前述的混凝土构件的制备方法，其中所述所述混凝土料浆流的外径为0.8-250mm。优选的，前述的混凝土构件的制备方法，其中所述混凝土料浆流的外径为1.5mm-40mm。优选的，前述的混凝土构件的制备方法，其中所述混凝土料浆流的外径为2.4-25mm。优选的，前述的混凝土构件的制备方法，其中所述纤维的掺合量为0.1-15％，以体积百分含量计。优选的，前述的混凝土构件的制备方法，其中所述纤维的掺合量为0.5-5％，以体积百分含量计。优选的，前述的混凝土构件的制备方法，其中所述混凝土料浆流被挤出的出口速度为1-1000cm/s。优选的，前述的混凝土构件的制备方法，其中所述混凝土料浆流被挤出的出口速度为1-100cm/s。优选的，前述的混凝土构件的制备方法，其中所述胶砂流动度为120-250mm。优选的，前述的混凝土构件的制备方法，其中所述混凝土料浆流堆积后的轴向方向与所述受拉应力方向形成的角度小于45度。本专利技术的技术方案，关键在于：1、通过控制纤维长度与输送包含纤维的混凝土料浆的输送管(管道、喷嘴或者栅格)的管径、管长的关系，使混凝土料浆通过所述输送管的过程中，其中包含的纤维的分布方向基本与混凝土料浆的运动方向呈0-80度的状态；当纤维选择合理时，则纤维在混凝土料浆中的分布方向其角度越接近于0度，即定向分布的效果越好。2、经过输送管对于纤维定向之后，下一步即控制混凝土料浆流在模具或者接料平台等目标地点的堆积方向，使纤维定向分布的混凝土料浆中的纤维的方向与混凝土构件预设的受拉应力方向一致，为此本专利技术通过控制混凝土料浆的稠度，通过机械方式或者人工方式控制混凝土料浆堆积时的方向，使混凝土料浆流堆积后的轴向方向与所述受拉应力方向形成的角度小于80度。所述混凝土成型后，所述纤维的长度方向与所述混凝土构件预设的受拉应力方向平行或者呈锐角。借由上述技术方案，本专利技术提供的纤维定向分布的混凝土构件的制备方法及装置至少具有下列优点：1、本专利技术提供的纤维定向的方法为通过机械力使纤维按照设计的方向定向分布，该方法突破了现有技术的仅限于能将钢纤维定向分布的限制；可适用于所有材质的纤维；而且，现有技术的钢纤维定向的操作复杂、能耗较高；而通过本专利技术提供的纤维定向的方法操作简单，成本节约。2、本专利技术提供的纤维定向分布的混凝土料浆以及混凝土构件，其所述纤维定向分布的方向与所述混凝土料浆制备的混凝土构件的受拉应力方向一致，可以有效提高混凝土料浆、混凝土构件的密实性、韧性及抗冲击性能，极大提高混凝土料浆的服役性能。3、本专利技术提供的纤维定向分布的混凝土料浆以及混凝土构件，其所添加的纤维定向分布，其分布取向与混凝土构件的受拉应力方向一致，在较低的纤维添加量下即可实现混凝土料浆、混凝土构件的性能的提高。4、本专利技术提供的混凝土料浆制备混凝土构件的方法可以采用机械方式或人工方式控制所述输送管出料口的移动方向，能够根据拟制造混凝土的构件灵活、机动地安排作业，非常方便实用。5、本专利技术提供的混凝土料浆制备混凝土构件的方法中，所述机械臂抓持所述输送管的出口端沿着所述的设计路线和方向移动，将纤维定向的混凝土挤出并成型；或者，所述导轨沿着所述设计路线安装；所述输送管的出口端通过导轨沿着所述设计路线和方向移动，将纤维定向的混凝土挤出并成型；这样操作可以保证经过输送管的混凝土料浆能够沿着混凝土构件的受拉应力方向成型，最大程度低保证纤维定向的方向与受拉应力方向一致，可以充分发挥纤维的作用，最大效率地提升混凝土构件的性能。6、本专利技术提供的纤维定向的方法中的送料装置内表面均喷涂有不粘涂层，保证作业期间水泥基原料不会沾壁，便于设施清洗。7、本专利技术提供的纤维定向的方法中，输送管中的喷头可以安装或者不安装、喷头内部的格栅可以安装或者不安装，其均可以根据拟制备的混凝土构件的尺寸以及制造构件时所使用的设施的参数自行调节，非常灵活方便。8、本专利技术提供的输送管中的喷嘴或格栅为可拆卸安装，这样既能保证纤维定向的效果，有能很方便地对其清洗、保养。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明图1为本专利技术提供的输送管和送料装置的结构示意图；图2为本专利技术提供的安装栅格的喷嘴的一个范例的截面结构示意图；图3为本专利技术提供的安装栅格的喷嘴的另一范例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混凝土构件的制备方法，所述混凝土构件具有预设的受拉应力方向，其特征在于，所述方法至少包括以下步骤：1)混凝土料浆输出；所述混凝土料浆含有纤维；所述混凝土料浆被挤为外径为0.5‑400mm的混凝土料浆流；所述混凝土料浆流受挤压下的运动距离大于或者等于所述外径的尺寸；2)混凝土料浆堆积；所述混凝土料浆的胶砂流动度为120‑300mm；所述胶砂流动度的检测标准与检测方法采用GB/T2419；所述混凝土料浆流被堆积；所述混凝土料浆流堆积后的轴向方向与所述受拉应力方向形成的角度小于或者等于80度。

【技术特征摘要】
1.一种混凝土构件的制备方法，所述混凝土构件具有预设的受拉应力方向，其特征在于，所述方法至少包括以下步骤：1)混凝土料浆输出；所述混凝土料浆含有纤维；所述混凝土料浆被挤为外径为0.5-400mm的混凝土料浆流；所述混凝土料浆流受挤压下的运动距离大于或者等于所述外径的尺寸；2)混凝土料浆堆积；所述混凝土料浆的胶砂流动度为120-300mm；所述胶砂流动度的检测标准与检测方法采用GB/T2419；所述混凝土料浆流被堆积；所述混凝土料浆流堆积后的轴向方向与所述受拉应力方向形成的角度小于或者等于80度。2.根据权利要求1所述的混凝土构件的制备方法，其特征在于，所述纤维选自金属纤维、无机纤维或者有机纤维的任意一种或者多种。3.根据权利要求1所述的混凝土构件的制备方法，其特征在于，所述纤维的长度为1-200mm；所述混凝土料浆流的外径为0.8-250mm。4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘致远，王振地，王玲，赵霞，
申请(专利权)人：中国建筑材料科学研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11