CN110627379A - 一种混凝土用玄武岩纤维签的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种混凝土用玄武岩纤维签的制备方法，该制备方法包括以下步骤，第一步，通过包胶装置在玄武岩纤维束的外周包裹一层包裹层，包裹层由熔化温度在230℃以上的塑料材质制成；第二步，玄武岩纤维束向下游输送，包裹层温度在170~190℃状态下，通过增强结构成型装置的一对冷压成型辊对包裹层挤压，使包裹层外周成型出增强结构，增强结构为凸起结构或凹陷结构，增强结构成型装置包括一对冷压成型辊，冷压成型辊的外辊面上设有用于挤压所述包裹层的成型凹陷或成型凸起。本发明解决了现有技术中玄武岩纤维与混凝土之间连接力不足的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土施工领域中的混凝土用玄武岩纤维签的制备方法。
背景技术
在道路施工和建筑领域，混凝土是必不可少的工程材料，但是混凝土材料的工作性、抗裂性及耐腐蚀性等问题一直困扰着工程界。混凝土本身最大的缺陷就是抗拉强度低，在冲击荷载作用下极易遭到破坏。
通过在混凝土中加入纤维可以改善这种情况，如中国专利CN109369050A“用于增强水泥混凝土的短切玄武岩纤维束及其制备方法”中公开的，将玄武岩纤维束浸胶，然后进行切割，形成一定长度的短切纤维束，通过在混凝土中混入短切纤维束来增加混凝土的抗拉强度和抗裂能力。现有技术存在的问题在于：玄武岩纤维束增加混凝土抗拉能力的本质是利用玄武岩纤维束自身的抗拉能力，这就要求混凝土与玄武岩纤维之间具有较高的连接力，如果混凝土与玄武岩纤维之间出现松脱，玄武岩纤维的抗拉能力就不会作用到混凝土上，现有技术中的玄武岩纤维束与混凝土之间的抗拉能力有限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种混凝土用玄武岩纤维签的制备方法，以解决现有技术中玄武岩纤维与混凝土之间连接力不足的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明中的技术方案如下：
一种混凝土用玄武岩纤维签的制备方法，该制备方法包括以下步骤，第一步，通过包胶装置在玄武岩纤维束的外周包裹一层包裹层，包裹层由熔化温度在230℃以上的塑料材质制成；第二步，玄武岩纤维束向下游输送，包裹层温度在170~190℃状态下，通过增强结构成型装置的一对冷压成型辊对包裹层挤压，使包裹层外周成型出增强结构，增强结构为凸起结构或凹陷结构，增强结构成型装置包括一对冷压成型辊，冷压成型辊的外辊面上设有用于挤压所述包裹层的成型凹陷或成型凸起；第三步，通过增强结构成型装置下游的纤维束切段装置将包裹有所述包裹层的玄武岩纤维束切割成一个个的玄武岩纤维签，每个玄武岩纤维签的包裹层上具有至少两个所述增强结构。
在所述第二步，玄武岩纤维束向增强结构成型装置的输送过程中，通过输送装置对玄武岩纤维束输送，输送装置包括至少一对内设有加热装置的输送辊，输送辊具有用于与所述包裹层摩擦滚动配合的外辊面，输送辊的温度在170~190℃。
冷压成型辊的外辊面上设有所述成型凹陷，一对冷压成型辊的两个冷压成型辊之间的外辊面间距小于增强结构成型装置上游的包裹层厚度。
玄武岩纤维签的直径为1~3mm，长度为2~4cm。
本发明的有益效果为：玄武岩纤维束在经过包胶装置后，外周被包裹上一层包裹层，170~190℃状态下，包裹层未彻底冷却定型，通过增强结构成型装置的冷压成型辊对包裹层进行挤压，使包裹层外周成型出成型凹陷或成型凸起，然后玄武岩纤维束被纤维束切段装置切割成一段一段的玄武岩纤维签，每个玄武岩纤维签的包裹层上均设有至少两个增强结构，这样的玄武岩纤维签混入到混凝土中后，混凝土固化后，增强结构与混凝土之间产生沿玄武岩纤维签长度方向的挡止力，大大提高了玄武岩纤维签与混凝土之间的连接力，可以充分发挥玄武岩纤维的抗拉能力，从而保证混凝土的抗拉力。
附图说明
图1是本发明中制备装置的结构示意图；
图2是本发明中混凝土用玄武岩纤维签的结构示意图；
图3是本发明中玄武岩纤维签与混凝土的配合示意图。
具体实施方式
一种混凝土用玄武岩纤维签的制备方法的实施例如图1~3所示：
本制备方法通过制备装置来制取玄武岩纤维签，制备装置包括沿玄武岩纤维束输送方向上依次设置的包胶装置3、输送装置6、增强结构成型装置8和纤维束切段装置11。
其中包胶装置属于现有技术，比较常见的为电缆包胶机，其包括包胶装置座5，包胶装置座上设置有供玄武岩纤维束1通过的纤维束通道2，纤维束通道3的外围设置有注胶通道，注胶通道与纤维束通道相通，使用时玄武岩纤维束由纤维束通道通过，熔化的胶液4经注胶通道进入纤维束通道中并包裹于纤维束外周，从而形成包裹层14，在本实施例中，包裹层由230℃以上的塑料材质制成，比如说PP、PET。包裹层包裹于玄武岩纤维束上后，温度保持在170~190℃，该温度称为成型温度，在没有外力作用时，包裹层不变形，受到外力时，包裹层会发生变形。
输送装置6包括至少一对能够相对转动的内设有加热装置的输送辊7，输送辊7具有用于与包裹层摩擦滚动配合的外辊面，加热装置对输送辊加热，保持输送辊的温度在170~190℃，输送辊对纤维束进行输送的同时，也可以对包裹层进行加热，保证包裹层到顶增强结构成型装置时的温度。
增强结构成型装置8包括一对在驱动机构驱动下相对转动的冷压成型辊9，冷压成型辊的外辊面上设有用于挤压所述包裹层以使包裹层外周成型出增强结构的成型凹陷10，成型凹陷10的截面形状为外大内小的梯形，两个冷压成型辊之间的外辊面间距小于增强结构成型装置上游的包裹层厚度。包裹有包裹层的玄武岩纤维束经过两个冷压成型辊之间时，首先被两个冷压成型辊之间的外辊面挤压，包裹层的直径变小，此过程的目的是让包裹层与玄武岩纤维束之间的结合更加紧密，因为在包胶装置包胶过程中，包裹层与玄武岩纤维束之间的压力并非特别大，胶液是自动包裹于玄武岩纤维束上的。另外，设置成型凹陷也可以降低对包裹层厚度的限制，使得可以减小两个冷压成型辊之间的间距，如果在冷压成型辊的外周上设置用于挤压包裹层以使包裹层外周形成凹陷结构的成型凸起，由于成型凸起占据一定的厚度，而包裹层本身的厚度有限，就无法减小两个冷压成型辊之间的间距。
同时，两个冷压成型辊对包裹层挤压，也使得多余的包裹层进入到冷压成型辊的成型凹陷中，被冷压成型辊挤压成型，从而使得包裹层上形成一个一个的梯形的凸起结构，凸起结构为梯形，这样有利于冷压成型辊与包裹层顺利脱模。经冷压成型辊挤压后的包裹层温度降低而最终定型，在经过纤维束切段装置后被切割成一段一段的玄武岩纤维签15，切段装置11包括一对相对转动的辊刀12，辊刀12相对转动而将玄武岩纤维束切断。最终的玄武岩纤维签如图2所示，直径在1~3mm，长度在2~4cm，每个玄武岩纤维签15包括纤维束1及包裹于限位束外周的包裹层14，,包裹层14的两端具有两个凸起结构的增强结构13。
该制备方法包括以下步骤，第一步，通过包胶装置在玄武岩纤维束的外周包裹一层包裹层，包裹层由熔化温度在230℃以上的塑料材质制成；第二步，通过输送装置将玄武岩纤维束向下游输送，输送装置包括至少一对内设有加热装置的输送辊，输送辊具有用于与所述包裹层摩擦滚动配合的外辊面，输送辊的温度在170~190℃，从而保证玄武岩纤维束一直保持在170~190℃状态，通过增强结构成型装置的一对冷压成型辊对包裹层挤压，使包裹层外周成型出增强结构，增强结构为凸起结构或凹陷结构，增强结构成型装置包括一对冷压成型辊，冷压成型辊的外辊面上设有用于挤压所述包裹层的成型凹陷或成型凸起；第三步，通过增强结构成型装置下游的纤维束切段装置将包裹有所述包裹层的玄武岩纤维束切割成一个个的玄武岩纤维签，每个玄武岩纤维签的包裹层上具有至少两个所述增强结构，玄武岩纤维签的直径为1~3mm，长度为2~4cm。
本玄武岩纤维签混合于混凝土中的状态如图3所示，玄武岩纤维束的投放比例为6%~10%，混凝土16固化后，增强结构13与混凝土16之间具有较强的连接力，保证了玄武岩纤维签的抗拉能力能够完全作用于混凝土上，从而大大提高混凝土的抗拉能力、抗裂能力等特性。在应用于沥青混凝土时，沥青的熔化温度在140~150℃，将玄武岩纤维签混于沥青中，搅拌均匀，沥青的温度不足以让包裹层熔化，沥青固化后，可以与玄武岩纤维签较好的连接在一起。在本发明的其它实施例中，包裹层上的增强结构也可以是凹陷结构，此时冷压成型辊上的成型凹陷将被成型凸起取代；当增强结构成型装置距离包胶装置较近，而不至于导致包裹层丧失较多温度时，此时输送装置的输送辊可以不设加热装置，当然输送辊也可以不设，此时利用增强结构成型装置对玄武岩纤维束进行输送。
Claims (4)
1.一种混凝土用玄武岩纤维签的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤，第一步，通过包胶装置在玄武岩纤维束的外周包裹一层包裹层，包裹层由熔化温度在230℃以上的塑料材质制成；第二步，玄武岩纤维束向下游输送，包裹层温度在170~190℃状态下，通过增强结构成型装置的一对冷压成型辊对包裹层挤压，使包裹层外周成型出增强结构，增强结构为凸起结构或凹陷结构，增强结构成型装置包括一对冷压成型辊，冷压成型辊的外辊面上设有用于挤压所述包裹层的成型凹陷或成型凸起；第三步，通过增强结构成型装置下游的纤维束切段装置将包裹有所述包裹层的玄武岩纤维束切割成一个个的玄武岩纤维签，每个玄武岩纤维签的包裹层上具有至少两个所述增强结构。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在所述第二步，玄武岩纤维束向增强结构成型装置的输送过程中，通过输送装置对玄武岩纤维束输送，输送装置包括至少一对内设有加热装置的输送辊，输送辊具有用于与所述包裹层摩擦滚动配合的外辊面，输送辊的温度在170~190℃。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：冷压成型辊的外辊面上设有所述成型凹陷，一对冷压成型辊的两个冷压成型辊之间的外辊面间距小于增强结构成型装置上游的包裹层厚度。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：玄武岩纤维签的直径为1~3mm，长度为2~4cm。
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