本发明专利技术公开了一种主动修复混凝土裂缝的微生物纤维制备装置，包括混合腔体，混合腔体的两侧壁设有送料管，在盖板下表面并排设置有多个下压头，伸缩管底端贯穿盖板后与分流管连通，空腔内壁中部设有支撑板，电机输出端上设有转盘，支撑板中部开有与转盘配合的圆孔，排料管的下端依次贯穿下压头顶部、支撑板后延伸至与下压头下表面齐平，下压气缸输出端上设有封堵板，在调节气缸的输出端上设有填料组件。本发明专利技术采用注塑成型的方式，同时也与现有技术有本质区别，即位于纤维壁材内的修复剂包含菌种、固化液以及营养液，经阻燃隔热材料包裹后形成内芯，在环氧树脂成型前需要将内芯注入，待自然冷却后以实现批量制备呈多层状的微生物纤维。物纤维。物纤维。
【技术实现步骤摘要】
一种主动修复混凝土裂缝的微生物纤维制备装置
[0001]本专利技术涉及混凝土修复
领域，尤其涉及一种主动修复混凝土裂缝的微生物纤维制备装置。
技术介绍
[0002]随混凝土裂缝修复技术研究的深入，近年来又兴起一种“自修复”治理方式，具有代表性的有：化学自修复(对胶粘剂种类进行不断尝试，测试修复纤维对混凝土强度的影响)；碳酸钙基体加入多孔编织网自修复(最终形成复合材料是与动物骨骼结构相似的无机有机相结合性能优异的复合材料)；借助传感器实现混凝土结构损伤自诊断、自修复。
[0003]常见方式如下：第一种方式是分别用水玻璃、稀释水玻璃和环氧树脂作修复剂，将其注入空心微胶囊，然后将内含修复剂的空心微胶囊掺入混凝土材料中，外力作用下混凝土构件开裂部分微胶囊破裂，修复剂流出愈合混凝土裂缝。第二种方式是将外表涂有蜡层，内注胶粘剂的聚丙烯纤维预埋在混凝土中；当混凝土基体开裂时，加热混凝土基体使纤维管表面的石蜡熔化，胶粘剂从纤维管壁中的孔隙流入裂缝；继续加热，随着温度的升高，胶粘剂固化，填充裂缝。研究结果表明，混凝土经修复后抗压强度和抗渗能力均得到了提高。其中，由于混凝土基体内部存在大量微小空隙，这些微空隙为微胶囊提供了天然存储场所，因此，具备自修复能力的微胶囊即为建筑领域使用较为广泛的修复方式之一。
[0004]但是在混凝土浇筑时，混凝土具备一定的流动性，尺寸偏小的微胶囊容易聚团，继而导致成型的混凝土基体中微胶囊的分布呈不均匀状态，造成在混凝土裂缝出现时，该区域存在数量较少或是为零的微胶囊数量，解决该缺陷的唯一途径即是增大微胶囊的投放量，该类处理手段势必极大增加基建成本，因此，最为直接的方式即为采用条状纤维的形式与混凝土混合后再浇筑，在避免条状纤维分布不均的前提下，减少投放量，继而急需一种能进行规模化生产制造条状纤维的设备。
技术实现思路
[0005]本专利技术目的在于提供一种主动修复混凝土裂缝的微生物纤维制备装置，确保条状微生物纤维的快速成型。
[0006]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0007]一种主动修复混凝土裂缝的微生物纤维制备装置，包括混合腔体，混合腔体的两侧壁均连通有送料管，还包括相互对应的盖板与底座，在盖板下表面并排设置有多个下压头，分流管设置在盖板底部，在混合腔体底部设有伸缩管，伸缩管底端贯穿盖板后与分流管连通，在底座上开有多个与下压头相匹配的限位槽；在所述下压头内开有空腔，空腔内壁中部设有支撑板，空腔顶部内壁上设有电机，电机输出端上设有转盘，支撑板中部开有与转盘配合的圆孔，在下压头底部设有开口，与分流管连通的排料管的下端依次贯穿下压头顶部、支撑板后延伸至与下压头下表面齐平，沿转盘的轴线在其下表面对称设置有下压气缸、调节气缸，下压气缸输出端上设有用于封闭开口的封堵板，在调节气缸的输出端上设有填料
组件；使用时，电机与调节气缸配合后带动填料组件穿过开口向限位槽内进行填料。
[0008]现有技术中，对于具备自修复能力的混凝土建筑来说，一旦在混凝土浇筑时含修复剂的微胶囊发生聚团，即会导致该断裂处的修复剂剂量不足或是缺失，进而无法实现建筑物局部自修复功能，而本技术方案中针对环氧树脂作为壁材的微生物纤维，同时利用间苯二甲胺作为环氧树脂固化剂，常温固化性能优异，具有较好的耐热性、耐水性、耐化学腐蚀性，而且能得到表面极为精整且透明的良好固化树脂，在固化树脂内部填充微生物菌种、微生物固化液以及培养液等修复剂，当条状的微生物纤维预先埋入需要被修复的基体材料中，当基体在外界载荷作用下而出现裂纹时，裂纹的扩展端由于应力集中，存在纤维壁材无法承受的巨大剪切应力，使纤维壁材破裂，修复剂流出，流出的修复剂由于毛细管作用，充满整个裂纹，在预先埋于基体中的催化剂的作用下固化，使裂纹愈合达到自主修复基体损伤部位的目的，由于条状的微生物纤维整体尺寸大于颗粒状的微胶囊，使得在与混凝土混合时，微生物纤维的不定向位移量远小于颗粒状的微胶囊的位移量，即能保证混合有微生物纤维的混凝土基体正常实现其自修复功能；本技术方案通过多个下压头与多个限位槽的配合，在统一注入树脂与固化剂的条件下，实现多个微生物纤维的同步成型，并且，本技术方案采用注塑成型的方式，同时也与现有技术有本质区别，即位于纤维壁材内的修复剂包含菌种、固化液以及营养液，经阻燃隔热材料包裹后形成内芯，在环氧树脂成型前需要将内芯注入，待自然冷却后以实现批量制备呈多层状的微生物纤维。
[0009]具体操作时，移动盖板使得其与底座上端实现密封对接，下压头移动至限位槽内，两个送料管分别将环氧树脂与固化剂送入至混合腔体内，经过混合的介质依次通过伸缩管、分流管、排料管后注入至限位槽内，此时，下压气缸带动封堵板将开口完全遮挡，当限位槽内的介质体积超过限位槽容积的二分之一后，启动电机，进而带动转盘转动，同时下压气缸带动封堵板上移，使得封堵板与开口分离，调节气缸则旋转至正对开口，启动调节气缸，使得填料组件穿过开口进入至限位槽内，此时填料机构将内芯卸放在介质上，而已经进入至限位槽内且位于限位槽底部的介质开始冷却固化，受内芯重力因素影响，内芯会下移一部分距离，即介质逐步对内芯进行包裹，卸料完成后的填料机构在调节气缸的带动下回复原位，而电机再次带动转盘将封堵板移动至开口上方，由下压气缸带动封堵板对开口再次进行封堵，而排料管继续进行介质输送，最终内芯完全被介质包裹，待自然冷却后，通过退模处理，即实现批量次的微生物纤维制备。
[0010]所述封堵板包括下层板与上层板，上层板与下压气缸输出端连接，下层板设置在上层板底部，且下层板的水平长度小于上层板的长度；当封堵板对开口进行封堵时，下层板的底面与开口的下端面齐平。进一步地，为避免注塑时介质沿开口进入至下压头的空腔中，同时确保下压气缸以及调节气缸的正常工作，本技术方案将封堵板设置成双层结构，而与之对应的开口端部同样呈阶梯状，通过设置多个接触面的方式对开口进行封堵。
[0011]所述填料组件包括填料板、立柱以及水平放置的矩形框架，填料板上表面与调节气缸输出端连接，在填料板下表面开有填料槽，两个齿轮转动设置在填料槽的两侧，且两个齿轮的中心通过连杆连接，立柱的上端与调节气缸外壁连接，立柱下端活动贯穿填料板上表面后进入至填料槽内，且在立柱正对齿轮的侧壁下段设有与齿轮配合的齿条，矩形框架置于两个齿轮之间，在连杆上固定有用于将矩形框架底部进行封堵的底板；初始状态下，齿条与齿轮之间留有间距，当调节气缸带动填料板下移穿过开口后进入至限位槽内，填料板
与立柱产生相对运动后，齿条与齿轮啮合使底板发生转动，使得底板与矩形框架底部分离。进一步地，填料组件的主要功能是在于将内芯稳定在限位槽的中部，以确保内芯在树脂纤维壁材的保护下处于其中心位置，保证后续在传送、分散以及投放时内芯始终处于稳定状态；具体操作时，位于填料槽中的矩形框架与连杆固定，并且矩形框架的底部通过底板来实现支撑，内芯则放置在矩形框架内，初始状态下，齿条与齿轮并未接触，齿条位于填料槽的最下方，齿轮位于填料槽的最上方，当进行填料时，调节气缸驱动填料板下移，立柱与填料板之间产生相对运动，在填料本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种主动修复混凝土裂缝的微生物纤维制备装置，包括混合腔体(7)，混合腔体(7)的两侧壁均连通有送料管(5)，其特征在于：还包括相互对应的盖板(9)与底座(15)，在盖板(9)下表面并排设置有多个下压头(11)，分流管(10)设置在盖板(9)底部，在混合腔体(7)底部设有伸缩管(8)，伸缩管(8)底端贯穿盖板(9)后与分流管(10)连通，在底座(15)上开有多个与下压头(11)相匹配的限位槽(14)；在所述下压头(11)内开有空腔，空腔内壁中部设有支撑板(17)，空腔顶部内壁上设有电机(19)，电机(19)输出端上设有转盘(21)，支撑板(17)中部开有与转盘(21)配合的圆孔，在下压头(11)底部设有开口(25)，与分流管(10)连通的排料管(16)的下端依次贯穿下压头(11)顶部、支撑板(17)后延伸至与下压头(11)下表面齐平，沿转盘(21)的轴线在其下表面对称设置有下压气缸(18)、调节气缸(23)，下压气缸(18)输出端上设有用于封闭开口(25)的封堵板(20)，在调节气缸(23)的输出端上设有填料组件；使用时，电机(19)与调节气缸(23)配合后带动填料组件穿过开口(25)向限位槽(14)内进行填料。2.根据权利要求1所述的一种主动修复混凝土裂缝的微生物纤维制备装置，其特征在于：所述封堵板(20)包括下层板与上层板，上层板与下压气缸(18)输出端连接，下层板设置在上层板底部，且下层板的水平长度小于上层板的长度；当封堵板(20)对开口(25)进行封堵时，下层板的底面与开口(25)的下端面齐平。3.根据权利要求1所述的一种主动修复混凝土裂缝的微生物纤维制备装置，其特征在于：所述填料组件包括填料板(24)、立柱(22)以及水平放置的矩形框架(28)，填料板(24)上表面与调节气缸(23)输出端连接，在填料板(24)下表面开有填料槽，两个齿轮(26)转动设置在填料槽的两侧，且两个齿轮(26)的中心通过连杆连接，立柱(22)的上端与调节气缸(23)外壁连接，立柱(22)下端活动贯穿填料板(24)上表面后进入至填料槽内，且在立柱(22)正对齿轮(26)的侧壁下段设有与齿轮(26)配合的齿条(27)，矩形框架(28)置于两个齿轮(26)之间，在连杆上固定有用于将矩形框架(28)底部进行封堵的底板(29)；初始状态下，齿条(27)与齿轮(26)之间留有间距，当调节气缸(23)带动填料板(24)下移穿过开口(25)后进入至限位槽(14)内，填料板(24)与立柱(22)产生相对运动后，齿条(27)与齿轮(26)啮合使底板(29)发生转动，使得底板(29)与矩形框架(28)底部分离。4.根据权利要求3所述的一种主动修复混凝土裂缝的微生物纤维制备装置，其特征在于：所述底板(29)呈圆弧形，且底板(29)的弧形轨迹所在的圆与齿轮(26)同心。5.根据权利要求1所述的一种主动修复混凝土裂缝的微生物纤维制备装置，其特征在于：在每一个所述隔板(12)的中部水平开设有连通孔(13)，连通孔(13)用于将相邻的两个限位槽(14)连通。6.根据权利要求1所述的一种主动修复混凝土裂缝的微生物纤...
【专利技术属性】
技术研发人员：施烨辉，徐成华，汤国毅，孙银娟，王振祥，李彤，程荷兰，郭亮，赵金龙，王保权，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：
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