一种离心纤维高性能活性粉末混凝土制备装置及制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种离心纤维高性能活性粉末混凝土制备装置及制备方法。装置包括安装盘、连接盘、上安装底板、同步带轮、霍尔传感器、磁钢、机轴、带座承轴、直流电动机、下安装底板、机架、离心试块盒；机轴位于机架中间位置，分别与上安装底板和下安装底板固定连接，机轴通过带座承轴与下安装底板固定；从上到下，离心试块盒、安装盘、连接盘依次与机轴相连，机轴右侧通过同步带轮与位于机架右端的直流电动机相连，机轴底部左端连接着磁钢，下安装底板左端连接着霍尔传感器，磁钢和霍尔传感器用于读出实时转速。本发明专利技术占地面积小，可方便运输和试验，首次将纤维定向分布的高性能活性粉末混凝土结合应用到电杆上。

A preparation device and method of centrifugal fiber high performance reactive powder concrete

The invention discloses a centrifugal Fiber High-performance active powder concrete preparation device and a preparation method. The device includes mounting plate, connecting plate, upper mounting base plate, synchronous pulley, Hall sensor, magnetic steel, machine shaft, bearing shaft with seat, DC motor, lower mounting base plate, frame and centrifugal test block box; the machine shaft is located in the middle of the frame and is fixedly connected with upper mounting base plate and lower mounting base plate respectively, and the machine shaft is fixedly connected with lower mounting base plate through bearing shaft with seat; from top to bottom, centrifugal test The block box, mounting plate and connecting plate are successively connected with the machine shaft. The right side of the machine shaft is connected with the DC motor at the right end of the frame through the synchronous pulley. The left end of the bottom of the machine shaft is connected with the magnetic steel. The left end of the bottom mounting plate is connected with the hall sensor. The magnetic steel and Hall sensor are used to read the real-time speed. The invention has the advantages of small floor area, convenient transportation and test, and the high-performance reactive powder concrete with fiber directional distribution is applied to the electric pole for the first time.

【技术实现步骤摘要】
一种离心纤维高性能活性粉末混凝土制备装置及制备方法
本专利技术涉及管桩制造领域，具体而言，涉及一种新型的离心纤维高性能活性粉末（RPC）混凝土装置及制备方法。
技术介绍
随着超高压输电线路的不断普及，电杆逐渐朝高等级大杆型规格方向发展，不仅增加材料消耗，增加了自重，对运输产生压力，而且原有技术下生产的钢筋混凝土电杆容易出现纵向或环向的裂缝，带来腐蚀破坏，导致电杆缺乏足够的经济性、实用性，和耐久性。目前制作电线杆主要采用离心成型工艺，采用最多的为离心钢筋混凝土电杆。但这种电杆力学性能较差，已经不适于应用在大跨度高要求的电杆建设上。对离心混凝土电杆的研究大多做成大尺寸然后进行切片研究，尚缺乏直接制得离心试块的设备。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种离心纤维高性能活性粉末混凝土制备装置及制备方法。一种离心纤维高性能活性粉末混凝土制备装置，包括安装盘、连接盘、上安装底板、同步带轮、霍尔传感器、磁钢、机轴、带座承轴、直流电动机、下安装底板、机架、离心试块盒；机轴位于机架中间位置，分别与机架上表面的上安装底板和机架下表面的下安装底板固定连接，所述的机轴通过带座承轴与下安装底板固定；从上到下，离心试块盒、安装盘、连接盘依次与机轴相连，机轴右侧通过同步带轮与位于机架右端的直流电动机相连，机轴底部左端连接着磁钢，下安装底板左端连接着霍尔传感器，磁钢和霍尔传感器用于读出实时转速，并通过直流电动机调整转速以制得满足要求的离心试块。所述安装盘上部安置三个离心试块盒，所述三个试压块盒中心角120度均分且距离旋转中心的半径一致，与连接盘的固定用铰制孔螺栓固定，并同心。所述的上安装底板设有上部罩壳，所述上部罩壳与上安装底板用螺栓固定。所述机轴上部与连接盘相连接，所述连接盘与安装盘以螺栓固定的形式连接。一种采用所述装置制备混凝土试块方法，1）配置活性粉末混凝土；2）将搅拌好的活性粉末混凝土放置于离心试块盒中，离心作用下纤维在活性粉末混凝土中进行径向和切向运动，离心转速基于纤维和混凝土的材料、密度、粘性液体的剪切摩擦力得到，通过改变直流电动机的电流改变转速，同时观察霍尔传感器和磁钢测出相应转速，从而控制离心试块盒中的混凝土实际转速。所述的纤维包括PVA（聚乙烯醇）、PE（聚乙烯）和钢纤维。所述的方法，采用四阶段离心，包括慢速阶段、中速阶段、变速阶段、高速阶段；慢速阶段使混凝土混合料均匀分布并初步成型；中速阶段使混凝土混合料进一步分布均匀同时开始脱水；变速阶段防止离心力的突增，平稳过渡到高速阶段；高速阶段进行排水和密实。本专利技术的有益效果：装置占地面积小，可方便运输和试验。采用磁钢跟霍尔传感器测出实时转速，然后调整直流电动机来满足试验所需转速，离心混凝土所受转速更加精确。本专利技术是将纤维定向分布的高性能活性粉末混凝土结合应用到电杆上的成功案例。附图说明图1是离心纤维高性能活性粉末混凝土制备装置的结构示意图；图中，上部罩壳1、安装盘2、连接盘3、上安装底板4、同步带轮5、霍尔传感器6、磁钢7、机轴8、带座承轴9、直流电动机10、下安装底板11、机架12、离心试块盒13。具体实施方式以下结合附图和实施例对本专利技术做进一步的阐述。一种离心纤维高性能活性粉末混凝土制备装置，包括安装盘2、连接盘3、上安装底板4、同步带轮5、霍尔传感器6、磁钢7、机轴8、带座承轴9、直流电动机10、下安装底板11、机架12、离心试块盒13；机轴8位于机架12中间位置，分别与机架12上表面的上安装底板4和机架12下表面的下安装底板11固定连接，所述的机轴8通过带座承轴9与下安装底板11固定；从上到下，离心试块盒13、安装盘2、连接盘3依次与机轴8相连，机轴8右侧通过同步带轮5与位于机架右端的直流电动机10相连，机轴8底部左端连接着磁钢7，下安装底板11左端连接着霍尔传感器6，磁钢7和霍尔传感器6用于读出实时转速，并通过直流电动机10调整转速以制得满足要求的离心试块。所述安装盘2上部安置三个离心试块盒13，所述三个试压块盒中心角120度均分且距离旋转中心的半径一致，与连接盘3的固定用铰制孔螺栓固定，并尽可能同心。所述的上安装底板4设有上部罩壳1，所述上部罩壳1与上安装底板4用螺栓固定。所述机轴9上部与连接盘3相连接，所述连接盘3与安装盘2以螺栓固定的形式连接。一种采用所述装置制备混凝土试块方法，1）配置活性粉末混凝土；2）将搅拌好的活性粉末混凝土放置于离心试块盒中，离心作用下纤维在活性粉末混凝土中进行径向和切向运动，离心转速基于纤维和混凝土的材料、密度、粘性液体的剪切摩擦力得到，通过改变直流电动机的电流改变转速，同时观察霍尔传感器和磁钢测出相应转速，从而控制离心试块盒中的混凝土实际转速，得到预期纤维分布的离心纤维高性能活性粉末混凝土。该方法适用于多种纤维，如现在建筑工程常用的纤维如PVA（聚乙烯醇），PE（聚乙烯）和钢纤维等。离心的目的是使水尽可能多的排出，同时使内外分层及冲击破坏作用尽可能的小，从而使混凝土能达到最佳密实度，同时使纤维得到期望的分布。经理论分析和实践比较，四阶段离心效果最好。所述的方法，采用四阶段离心，包括慢速阶段、中速阶段、变速阶段、高速阶段；慢速阶段使混凝土混合料均匀分布并初步成型，因此慢速阶段要有使混合料颗粒具有足够克服重力的转速。中速阶段使混凝土混合料进一步分布均匀同时开始脱水，根据斯托克斯定理和浮力定律来得出转速计算公式,其中，R为离心半径，ω为离心角速度，df为纤维直径，lf为纤维长度，ρsf为纤维密度，ρ0为水泥砂浆密度，μsf为纤维与水泥砂浆之间的粘性系数。如采用120MPa的活性粉末混凝土以及25mm长度的钢纤维，可采用中速阶段的转速为198r/min到280r/min。变速阶段防止离心力的突增，每隔一段时间增加一定转速，平稳过渡到高速阶段。高速阶段进行排水和密实。根据理论分析和试验结果建议转速，但转速不宜太高，不然实际工程中的离心机会使钢模会产生地低频大振幅跳动。本专利技术所制得的试块，其内部钢纤维能尽可能的按环向和平行于管方向分布，由此分布的混凝土能极大的改善混凝土的平面抗折和抗拉性能，同时为研究离心混凝土例如电杆、圆管混凝土结构提供一种新颖的方式。实施例如图1所示，在离心试块盒13中加入水泥浆体跟纤维，盖上上部罩壳1，然后开启直流电动机10，通过霍尔传感器6和磁钢7来测出实时转速，然后调整直流电动机10来调整转速达到理想中的转速。根据配方配置活性粉末混凝土。制作离心纤维活性粉末混凝土试块，直接将搅拌好的混凝土放置于试块盒中，通过观察霍尔传感器跟磁钢上显示的实时转速来改变直流电动机的电流进而控制试块受到的实际转速，从而保证得到所需转速要求下的离心混凝土试块；养护离心纤维活性粉末混凝土试块。待离心结束后，关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离心纤维高性能活性粉末混凝土制备装置，其特征在于，包括安装盘（2）、连接盘（3）、上安装底板（4）、同步带轮（5）、霍尔传感器（6）、磁钢（7）、机轴（8）、带座承轴（9）、直流电动机（10）、下安装底板（11）、机架（12）、离心试块盒（13）；机轴（8）位于机架（12）中间位置，分别与机架（12）上表面的上安装底板（4）和机架（12）下表面的下安装底板（11）固定连接，所述的机轴（8）通过带座承轴（9）与下安装底板（11）固定；从上到下，离心试块盒（13）、安装盘（2）、连接盘（3）依次与机轴（8）相连，机轴（8）右侧通过同步带轮（5）与位于机架右端的直流电动机（10）相连，机轴（8）底部左端连接着磁钢（7），下安装底板（11）左端连接着霍尔传感器（6），磁钢（7）和霍尔传感器（6）用于读出实时转速，并通过直流电动机（10）调整转速以制得满足要求的离心试块。/n

【技术特征摘要】
1.一种离心纤维高性能活性粉末混凝土制备装置，其特征在于，包括安装盘（2）、连接盘（3）、上安装底板（4）、同步带轮（5）、霍尔传感器（6）、磁钢（7）、机轴（8）、带座承轴（9）、直流电动机（10）、下安装底板（11）、机架（12）、离心试块盒（13）；机轴（8）位于机架（12）中间位置，分别与机架（12）上表面的上安装底板（4）和机架（12）下表面的下安装底板（11）固定连接，所述的机轴（8）通过带座承轴（9）与下安装底板（11）固定；从上到下，离心试块盒（13）、安装盘（2）、连接盘（3）依次与机轴（8）相连，机轴（8）右侧通过同步带轮（5）与位于机架右端的直流电动机（10）相连，机轴（8）底部左端连接着磁钢（7），下安装底板（11）左端连接着霍尔传感器（6），磁钢（7）和霍尔传感器（6）用于读出实时转速，并通过直流电动机（10）调整转速以制得满足要求的离心试块。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述安装盘（2）上部安置三个离心试块盒（13），所述三个试压块盒中心角120度均分且距离旋转中心的半径一致，与连接盘（3）的固定用铰制孔螺栓固定，并同心。


3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛文，陈驹，徐锦超，
申请(专利权)人：浙江科技学院，浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33