CN113276280A - 一种超高性能混凝土的配合比实验装置及方法 - Google Patents

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CN113276280A CN202110577851.2A CN202110577851A CN113276280A CN 113276280 A CN113276280 A CN 113276280A CN 202110577851 A CN202110577851 A CN 202110577851A CN 113276280 A CN113276280 A CN 113276280A
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Abstract

本发明公开了一种超高性能混凝土的配合比实验装置及方法，包括原料混合机构，以及连接在原料混合机构两侧的支撑机构，原料混合机构上方连接有进料机构和盖体，盖体固定连接在进料机构的上方，且混凝土原料通过盖体进入进料机构内部，混凝土原料在进料机构的称量作用下，进料机构内部的质量一定的各种混凝土原料进行初步混合，且在进料机构靠近原料混合机构的过程中进入原料混合机构内部进行二次混合。本发明利用多个腔体连接在一起，混凝土原料经过不同的腔体，在传输过程中被精确称量，再通过混合机构混合均匀，通过整个装置后，各种混凝土原料混合均匀地流出，再投入到实验中实验成果更加准确。

Description

一种超高性能混凝土的配合比实验装置及方法
技术领域
本发明涉及混凝土技术领域，具体涉及一种超高性能混凝土的配合比实验装置及方法。
背景技术
随着时代的发展和进步，国内建筑行业已经从之前的粗犷时代过渡到平稳、饱和和精细的年代了，对于建筑工程在施工过程中的要求也越来越高。近些年来，由于建筑材料的不合格导致建筑事故发生的实例屡见不鲜，国家对于建筑材料使用前的试验也加大了重视力度。混凝土作为建筑工程施工过程中使用的主要材料，其质量和主要性能、坍落度、抗压强度等是否符合设计要求，在一定程度上决定了建筑物的质量和使用年限，于是建筑工程就需要对混凝土检测试验的结果提出了精确要求。
为了确保混凝土工程质量且达到经济合理，满足设计和施工要求，在工程实施之前，建筑工程所使用的混凝土需要在实验室中进行成分适配，从而在经过试验检测出真正符合工程需要的混凝土，已达到最佳的施工效果，在现有技术中的，实验室中做混凝土配合比的实验，实验人员通常需要重复称取各种材料加以混合，从而形成混凝土，在实验过程中，因为需要反复进行试验，试验人员也因此需要反复称取样品，这不仅浪费了大量的时间和精力，而且由于人工称量的不准确性，这在一定程度上增添了整个实验过程的不精确度，从而影响整个实验的准确度，造成混凝土性能的不稳定，给建筑工程的建造质量造成负面的影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超高性能混凝土的配合比实验装置及方法，以解决现有技术中实验人员称取混凝土原料不准确的的问题。
为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：
一种超高性能混凝土的配合比实验装置，包括原料混合机构以及连接在所述原料混合机构两侧的支撑机构，所述原料混合机构上方连接有进料机构，在所述进料机构顶部安装有盖体，且混凝土原料通过所述盖体进入所述进料机构内部并通过进料机构进行定量称量，定量称取的混凝土原料在所述进料机构内进行初步混合，经过初步混合后的混凝土原料在自身重力作用下进入所述原料混合机构内部进行二次剪切旋转分散混合。
作为本发明的一种优选方案，所述进料机构包括腔体，所述腔体内部的上端设置有多个定量配料组件，所述定量配料组件上端均与所述盖体固定连接，且所述盖体上对应安装有多个进料通道，每个所述进料通道穿过所述盖体进入所述定量配料组件内部，所述定量配料组件下端均连接有初步混合腔，且所述初步混合腔下端通过管道组件与所述原料混合机构连接，所述初步混合腔用于承接所述定量配料组件内部的混凝土原料，并将混凝土原料通过所述管道组件输送至所述原料混合机构。
作为本发明的一种优选方案，所述定量配料组件包括设置在所述定量配料组件两侧的滑动电机，两个所述滑动电机之间通过阻隔板连接在一起，且阻隔板在所述滑动电机的驱动作用下在所述定量配料组件内部做上、下运动；
所述阻隔板在竖直方向上将所述定量配料组件分隔形成有进料腔和定量腔，且所述定量腔下部的一侧铰接有活动挡板，所述活动挡板上设置有用于称量所述定量腔内的混凝土原料重量的称量组件，且所述活动挡板在电机的驱动作用下做接近或者远离所述定量腔另一侧的运动，使所述定量腔下端与所述初步混合腔相互独立或者相通。
作为本发明的一种优选方案，所述盖体上安装有朝向所述定量配料组件内部的气缸组件，所述气缸组件的驱动轴穿过设置在所述阻隔板上的通槽连接有第一活塞体，且所述第一活塞体在所述气缸组件的驱动作用下在竖直方向上做远离或者靠近所述组隔板的运动，使所述第一活塞体远离所述通槽使所述进料腔和所述定量腔相通，或者使所述第一活塞体进入所述通槽内部使所述进料腔和所述定量腔相互独立。
作为本发明的一种优选方案，所述腔体两侧通过滑块与所述支撑机构滑动连接，且所述腔体两侧的支撑机构内部设置有用于驱动所述滑块在竖直方向上运动的第一驱动单元，使所述腔体在竖直方向上做远离或者靠近所述原料混合机构的运动。
作为本发明的一种优选方案，所述原料混合机构包括安装在所述支撑机构两侧的第二驱动单元，所述第二驱动单元均通过旋转轴连接有二次混合腔，且所述二次混合腔通过所述旋转轴做轴向旋转运动，所述二次混合腔底端安装有出口管，所述出口管上安装有用于控制所述二次混合腔闭合的手动阀门。
作为本发明的一种优选方案，所述管道组件包括与所述初步混合腔连接的所述连接管，所述连接管远离所述初步混合腔的一端连接有软管，所述软管远离所述初步混合腔的一端穿过所述二次混合腔的上端连接有第二活塞体，且所述第二活塞体在所述定量配料组件的上、下运动过程中，使所述初步混合腔和所述二次混合腔相通或者相互闭合。
作为本发明的一种优选方案，所述初步混合腔和所述二次混合腔两侧均是斜板结构。
作为本发明的一种优选方案，所述气缸组件、所述活动挡板、第一驱动单元和所述第二驱动单元均通讯连接有控制组件。
另外，本发明还提供了一种超高性能混凝土的配合比实验方法，包括如下步骤：
S100、通过控制组件设置实验所需每种原料的质量，并通过多个相互独立的进料通道投入不同的混凝土原料；
S200、进料机构在控制组件的作用下对每种混凝土原料在进料的过程中均进行称量以实现定量进料；
S300、定量进料后的混凝土原料在进料机构内部实现初步混合后再进入原料混合机构内进行剪切旋转分散混合，混合均匀后的混凝土原料通过出口管出料。
本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：
本发明将原料混合机构和进料机构连接在一起，由进料通道输入混凝土原料，在进料机构内部通过定量配料组件，混凝土原料由进料腔进入定量腔，定量腔内部进入质量一定的原料后，第一活塞体就会阻断进料腔与定量腔之间的相通，定量腔中的混凝土原料由此可以精确地被称量，而且质量一定的混凝土原料再由定量腔传输混合腔中混合，混合腔整个腔体在旋转转动，没有搅拌棒的阻挡作用，混合完成后的混凝土原料由出口管出料更彻底，从而实验人员使用质量精确的原料，使得实验结构更加准确，保证了混凝土的质量水平。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
图1为本发明实施例提供的整体结构示意图；
图2为本发明实施例中阻隔板结构示意图；
图3为本发明实施例中第二活塞体结构示意图；
图4为本发明实施例中实验方法的流程示意图。
图中的标号分别表示如下：
1-支撑机构；2-原料混合机构；3-进料机构；4-盖体；5-控制组件；6-滑块；7-第一驱动单元；
201-第二驱动单元；202-旋转轴；203-二次混合腔；204-出口管；205-手动阀门；
301-腔体；302-定量配料组件；303-初步混合腔；304-管道组件；305-进料通道；
3021-滑动电机；3022-阻隔板；3023-进料腔；3024-定量腔；3025-活动挡板；3026-气缸组件；3027-通槽；3028-第一活塞体；3029-称量组件；
3041-连接管；3042-软管；3043-第二活塞体。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在现有技术中，混凝土配合比实验过程中，实验人员需要不断对各种实验原料进行称量，而且人工称取精确度不高，而由于称量的不准确会导致实验的精度降低，导致实验的结果不准确，影响混凝土的质量，无法达到实验需求；
而且混凝土实验过程中需要添加多种原料，混凝土原料多为固体粉末，在多种原料与液体接触，容易结团，从而混合不均匀，但是将原料先进行混合再与液体进行接触，会减少结团现象，在现有技术中，将混凝土原料进行混合的这一步通常在混合腔内通过搅拌棒搅拌，从而达到各种原料相互混合，但是利用搅拌棒进行搅拌，在混凝土原料出料时会有搅拌棒的阻挡作用导致出料不完全，造成实验所需的混凝土原料不准确，导致实验结果不准确。
本实施方式针对人工称取混凝土原料不准确以及混凝土原料进行搅拌导致出料不彻底的问题，设计了了一种超高性能混凝土的配合比实验装置，实验装置可以精确称量混凝土原料，并且可以在装置内部进行混合，混合均匀可以达到出料的彻底，保证实验过程中使用的原料质量准确，在一定程度上对实验起到正面影响。
如图1至图3所示，本发明实施例公开了一种超高性能混凝土的配合比实验装置，包括原料混合机构2以及连接在所述原料混合机构2两侧的支撑机构1，所述原料混合机构2上方连接有进料机构3，在所述进料机构3顶部安装有盖体4，且混凝土原料通过所述盖体4进入所述进料机构3内部并通过进料机构3进行定量称量，定量称取的混凝土原料在所述进料机构3内进行初步混合，经过初步混合后的混凝土原料在自身重力作用下进入所述原料混合机构2内部进行二次剪切旋转分散混合。
进料机构3包括腔体301，腔体301内部的上端设置有多个定量配料组件302，定量配料组件302上端均与盖体4固定连接，且盖体4上对应安装有多个进料通道305，每个进料通道305穿过盖体4进入定量配料组件302内部，定量配料组件302下端均连接有初步混合腔303，且初步混合腔303下端通过管道组件304与原料混合机构2连接，初步混合腔303用于承接定量配料组件302内部的混凝土原料，并将混凝土原料通过管道组件304输送至原料混合机构2。
需要补充说明的还是，本实施方式中，根据实验过程中需要使用的原料数量，可以设置定量配料组件302的数量，每种定量配料组件302内部只放置一种混凝土原料，从而控制每一种混凝土原料的精确质量。
定量配料组件302包括设置在定量配料组件302两侧的滑动电机3021，两个滑动电机3021之间通过阻隔板3022连接在一起，且阻隔板3022在滑动电机3021的驱动作用下在定量配料组件302内部做上、下运动；
阻隔板3022在竖直方向上将定量配料组件302分隔形成有进料腔3023和定量腔3024，且定量腔3024下部的一侧铰接有活动挡板3025，活动挡板3025上设置有用于称量定量腔3024内的混凝土原料重量的称量组件3029，且活动挡板3025在电机的驱动作用下做接近或者远离定量腔3024另一侧的运动，使定量腔3024下端与初步混合腔303相互独立或者相通；
本实施方式中，进料腔3023和定量腔3024的功能作用并不相同，进料腔3023作用在于储存各种混凝土原料，定量腔3024作用在于称取准确的混凝土原料，为了控制混凝土原料的质量，混凝土不能直接与称量组件3029接触，需要有一个腔室来进行缓冲，在本实施方式中这个缓冲腔室即为进料腔3023，经过进料腔3023的缓冲，定量腔3024得以称量准确的混凝土原料的重量。
盖体4上安装有朝向定量配料组件302内部的气缸组件3026，气缸组件3026的驱动轴穿过设置在阻隔板3022上的通槽3027连接有第一活塞体3028，且第一活塞体3028在气缸组件3026的驱动作用下在竖直方向上做远离或者靠近组隔板3022的运动，使第一活塞体3028远离通槽3027使进料腔3023和定量腔3024相通，或者使第一活塞体3028进入通槽3027内部使进料腔3023和定量腔3024相互独立。
其中，活动挡板3025与定量腔3024的底部的一侧铰接，当活动挡板3025在电机的驱动作用下做接近定量腔3024的另一侧，直至与定量腔3024的另一侧贴合，定量腔3024下端由于活动挡板3025的阻挡作用，初步混合腔303和定量腔3024相互独立，保持不相通的状态；
当活动挡板3025在电机的驱动作用下做原来远离定量腔3024的另一侧的运动，直至与定量腔3024的另一侧分离，定量腔3024的底部出现缺口，定量腔3024下端由于缺口的存在，初步混合腔303与定量腔3024相通，定量腔3024逐渐进入初步混合腔303，混凝土原料得以运输。
本实施方式中，进入初步混合腔303的混凝土原料需要进入原料混合机构2中进行混合，为了使得原料混合机构2与初步混合腔303相通，腔体301两侧通过滑块6与支撑机构1滑动连接，且腔体301两侧的支撑机构1内部设置有用于驱动滑块6在竖直方向上运动的第一驱动单元7，使腔体301在竖直方向上做远离或者靠近原料混合机构2的运动。
需要补充说明的是，原料混合机构2与初步混合腔303之间通过管道组件304连接在一起，管道组件304包括与初步混合腔303连接的连接管3041，连接管301远离初步混合腔303的一端连接有软管3042，软管3042远离初步混合腔303的一端穿过二次混合腔203的上端连接有第二活塞体3043，且第二活塞体3043在定量配料组件302的上、下运动过程中，使初步混合腔303和二次混合腔203相通或者相互闭合。
其中第一驱动单元7驱动滑块6在竖直方向上运动，腔体301在竖直方向上远离原料混合机构2，第二活塞体3043在连接管3041的牵拉作用下，进入二次混合腔203上端的通槽，并且第二活塞体3043的为锥形结构的橡胶塞，在连接管3041的牵拉作用下第二活塞体3043堵塞二次混合腔203，从而使得二次混合腔203与初步混合腔303相互独立；
对应的是，第一驱动单元7驱动滑块6在竖直方向上运动，腔体301在竖直方向上靠近原料混合机构2，第二活塞体3043在连接管3041的推动作用下离开二次混合腔203上端的通槽，从而使得二次混合腔203上端出现开口，混凝土原料通过开口进入二次混合腔203内部。
且需要特别说明的是，为了使得混凝土原料能够快速由初步混合腔303和快速由二次混合腔203出料，初步混合腔303和二次混合腔203两侧均是斜板结构，斜板结构的腔体更容易下料，在重力的作用下，混凝土原料不容易被遮挡，出料也更加彻底。
原料混合机构2包括安装在支撑机构1两侧的第二驱动单元201，第二驱动单元201均通过旋转轴202连接有二次混合腔203，且二次混合腔203通过旋转轴202做轴向旋转运动，二次混合腔203底端安装有出口管204，出口管204上安装有用于控制二次混合腔203闭合的手动阀门205。
需要特别说明的是，本实施方式中为了减轻实验人员的工作压力，气缸组件3026、活动挡板3025、第一驱动单元7和第二驱动单元201均通讯连接有控制组件5，控制组件5的控制作用下整个装置更加省力以及自动化，对于整个实验有正面的影响。
另外，如图4所示，本发明还提供了一种超高性能混凝土的配合比实验方法，包括如下步骤：
S100、通过控制组件设置实验所需每种原料的质量，并通过多个相互独立的进料通道投入不同的混凝土原料；
S200、进料机构在控制组件的作用下对每种混凝土原料在进料的过程中均进行称量以实现定量进料；
S300、定量进料后的混凝土原料在进料机构内部实现初步混合后再进入原料混合机构内进行剪切旋转分散混合，混合均匀后的混凝土原料通过出口管出料。
在前述方法中，其定量进料以及混合的具体方式为：
气缸组件在控制组件的控制作用下将第一活塞体远离通槽，进料腔内部的混凝土原料进入定量腔，称量组件将定量腔内部的混凝土原料的重量信息传输至控制组件，控制组件根据重量信息控制气缸组件使第一活塞体进入通槽，阻隔进料腔内的混凝土原料进入定量腔；
活动挡板在控制组件的控制作用下驱动作用下做远离定量腔另一侧的运动，使定量腔下端与初步混合腔相通，混凝土原料由定量腔进入初步混合腔。
第一驱动单元在控制组件的的控制作用下驱动滑块做靠近原料混合机构的运动，使第二活塞体远离二次混合腔的上端，使初步混合腔和二次混合腔相通，混凝土原料由初步混合腔进入二次混合腔；
控制组件控制第二驱动单元驱动旋转轴旋转，带动二次混合腔做轴向旋转运动，使二次混合腔内部的混凝土原料在旋转中混合均匀，混合均匀的混凝土原料通过出口管出料。
以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种超高性能混凝土的配合比实验装置，其特征在于，包括原料混合机构(2)以及连接在所述原料混合机构(2)两侧的支撑机构(1)，所述原料混合机构(2)上方连接有进料机构(3)，在所述进料机构(3)顶部安装有盖体(4)，且混凝土原料通过所述盖体(4)进入所述进料机构(3)内部并通过进料机构(3)进行定量称量，定量称取的混凝土原料在所述进料机构(3)内进行初步混合，经过初步混合后的混凝土原料在自身重力作用下进入所述原料混合机构(2)内部进行二次剪切旋转分散混合。
2.根据权利要求1所述的一种超高性能混凝土的配合比实验装置，其特征在于，所述进料机构(3)包括腔体(301)，所述腔体(301)内部的上端设置有多个相互独立的定量配料组件(302)，在所述盖体(4)上对应安装有多个进料通道(305)，每个所述进料通道(305)穿过所述盖体(4)进入所述定量配料组件(302)内部，所述定量配料组件(302)下端均连接有初步混合腔(303)，且所述初步混合腔(303)下端通过管道组件(304)与所述原料混合机构(2)连接，所述初步混合腔(303)用于承接所述定量配料组件(302)内部的混凝土原料，并将混凝土原料通过所述管道组件(304)输送至所述原料混合机构(2)。
3.根据权利要求2所述的一种超高性能混凝土的配合比实验装置，其特征在于，所述定量配料组件(302)包括滑动电机(3021)，两个所述滑动电机(3021)之间通过阻隔板(3022)连接，且所述阻隔板(3022)在所述滑动电机(3021)的驱动作用下在所述定量配料组件(302)内部做上下运动；
所述阻隔板(3022)在竖直方向上将所述定量配料组件(302)分隔形成进料腔(3023)和定量腔(3024)，且所述定量腔(3024)下部的一侧铰接有活动挡板(3025)，所述活动挡板(3025)上设置有用于称量所述定量腔(3024)内的混凝土原料重量的称量组件(3029)，且所述活动挡板(3025)在电机的驱动作用下做接近或者远离所述定量腔(3024)另一侧的运动，使所述定量腔(3024)下端与所述初步混合腔(303)相互独立或者相通。
4.根据权利要求3所述的一种超高性能混凝土的配合比实验装置，其特征在于，所述盖体(4)上安装有朝向所述定量配料组件(302)内部的气缸组件(3026)，所述气缸组件(3026)的驱动轴穿过设置在所述阻隔板(3022)上的通槽(3027)连接有第一活塞体(3028)，且所述第一活塞体(3028)在所述气缸组件(3026)的驱动作用下在竖直方向上做远离或者靠近所述组隔板(3022)的运动，使所述第一活塞体(3028)远离所述通槽(3027)使所述进料腔(3023)和所述定量腔(3024)相通，或者使所述第一活塞体(3028)进入所述通槽(3027)内部使所述进料腔(3023)和所述定量腔(3024)相互独立。
5.根据权利要求1所述的一种超高性能混凝土的配合比实验装置，其特征在于，所述腔体(301)两侧通过滑块(6)与所述支撑机构(1)滑动连接，且所述腔体(301)两侧的支撑机构(1)内部设置有用于驱动所述滑块(6)在竖直方向上运动的第一驱动单元(7)，使所述腔体(301)在竖直方向上做远离或者靠近所述原料混合机构(2)的运动。
6.根据权利要求1所述的一种超高性能混凝土的配合比实验装置，其特征在于，所述原料混合机构(2)包括安装在所述支撑机构(1)两侧的第二驱动单元(201)，所述第二驱动单元(201)均通过旋转轴(202)连接有二次混合腔(203)，且所述二次混合腔(203)通过所述旋转轴(202)做轴向旋转运动，所述二次混合腔(203)底端安装有出口管(204)，所述出口管(204)上安装有用于控制所述二次混合腔(203)闭合的手动阀门(205)。
7.根据权利要求6所述的一种超高性能混凝土的配合比实验装置，其特征在于，所述管道组件(304)包括与所述初步混合腔(303)连接的所述连接管(3041)，所述连接管(301)远离所述初步混合腔(303)的一端连接有软管(3042)，所述软管(3042)远离所述初步混合腔(303)的一端穿过所述二次混合腔(203)的上端连接有第二活塞体(3043)，且所述第二活塞体(3043)在所述定量配料组件(302)的上、下运动过程中，使所述初步混合腔(303)和所述二次混合腔(203)相通或者相互闭合。
8.根据权利要求7所述的一种超高性能混凝土的配合比实验装置，其特征在于，所述初步混合腔(303)和所述二次混合腔(203)两侧均是斜板结构。
9.根据权利要求1所述的一种超高性能混凝土的配合比实验装置，其特征在于，所述气缸组件(3026)、所述活动挡板(3025)、第一驱动单元(7)和所述第二驱动单元(201)均通讯连接有控制组件(5)。
10.一种根据权利要求1-9任意一项所述的一种超高性能混凝土的配合比实验方法，其特征在于，包括如下步骤：
S100、通过控制组件设置实验所需每种原料的质量，并通过多个相互独立的进料通道投入不同的混凝土原料；
S200、进料机构在控制组件的作用下对每种混凝土原料在进料的过程中均进行称量以实现定量进料；
S300、定量进料后的混凝土原料在进料机构内部实现初步混合后再进入原料混合机构内进行剪切旋转分散混合，混合均匀后的混凝土原料通过出口管出料。
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