CN115302621A - 一种提高混凝土材料力学性能和耐久性能的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高混凝土材料力学性能和耐久性能的制备方法，涉及混凝土制备技术领域，包括以下步骤：取以下重量份的原料，水泥230～245份、水140～150、沙子700～800和石子950～1100，将原料进行混合搅拌处理，搅拌速度设置为300～400转/分钟，搅拌时间设置为4～6分钟；向S1中搅拌的原料中添加减水剂，减水剂的重量份设置为2～3。本发明通过采用带有保护壳的修复件与混凝土进行混合浇筑，避免了修复件在混凝土浇筑过程中破损失效情况的发生，并采用磁铁在混凝土表面移动经过的方式对修复件的状态进行切换，保证了修复件在混凝土结构中的自修复功能，提高了该混凝土结构的自修复可靠性，从而提高了混凝土结构的耐久性能。

Description

一种提高混凝土材料力学性能和耐久性能的制备方法
技术领域
本发明涉及混凝土制备技术领域，具体涉及一种提高混凝土材料力学性能和耐久性能的制备方法。
背景技术
在大跨度桥梁、防洪大坝、隧道等需要较高力学性能和耐久性能的混凝土结构中，这类混凝土结构在长期使用后，由于外界环境等因素的影响，其内部会出现细小裂纹损伤，该损伤从混凝土结构外部难以发现，从而易导致混凝土结构的使用寿命降低，且易发生安全事故。为解决上述问题，现有技术中出现将胶粘剂注入至玻璃、陶瓷或壳聚糖等易破裂材质的容器中，再将容器混合至混凝土中共同浇筑，在混凝土结构出现裂纹时，容器破裂使得其内部胶粘剂流出对裂纹进行粘合修复，但由于混凝土中含有较多的砂石原料，在浇筑过程中混凝土中的砂石原料易对容器造成冲击使得容器损坏，从而使得混凝土的修复功能失效。因此，需要一种提高混凝土材料力学性能和耐久性能的制备方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高混凝土材料力学性能和耐久性能的制备方法，以解决上述背景技术中提出的现有技术中存在的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种提高混凝土材料力学性能和耐久性能的制备方法，包括以下步骤：
S1：取以下重量份的原料，水泥230～245份、水140～150、沙子700～800和石子950～1100，将原料进行混合搅拌处理，搅拌速度设置为300～400转/分钟，搅拌时间设置为4～6分钟；
S2：向S1中搅拌的原料中添加减水剂，减水剂的重量份设置为2～3；
S3：将用于修复混凝土裂纹的修复件固定至待浇筑的钢筋上，并使得修复件的中轴线与混凝土的受拉伸或压缩力的方向平行设置；
S4：将搅拌完成的混凝土取出浇筑成型，浇筑完成后采用磁铁在混凝土表面移动经过，使得修复件切换为工作状态。
优选的，所述修复件包括外壳体、玻璃容器以及密封盖体，所述玻璃容器连接于外壳体上，所述玻璃容器内填充有氯丁橡胶胶粘剂，所述密封盖体密封连接于玻璃容器的一端，所述外壳体的内部连接有内壳体，所述内壳体上滑动连接有滑杆，所述滑杆一端固定连接有连接盘，所述滑杆上连接有用于推动连接盘运动的第一弹簧，所述外壳体上滑动连接有保护壳并用于对玻璃容器进行防护，所述保护壳一端与连接盘相连接，所述内壳体上安装有用于对滑杆进行限位的锁止机构，所述内壳体上还安装有用于解除锁止机构限位的解锁机构。
优选的，所述锁止机构包括滑框、锁止块以及第二弹簧，所述滑框连接于内壳体内，所述锁止块滑动连接于滑框上，且所述锁止块一端与滑杆侧面设置的凹槽卡合连接，所述第二弹簧设置于滑框的内部。
优选的，所述解锁机构包括安装柱、驱动盘以及推杆，所述安装柱固定连接于内壳体的内部，所述驱动盘滑动连接于安装柱上，所述锁止块上设置有驱动斜面，所述推杆固定连接于驱动盘上并与驱动斜面的位置相对应，所述内壳体的侧面上圆周等距轴连接有杠杆，所述杠杆的一端与驱动盘相接触，所述杠杆的另一端连接有铁块。
优选的，所述铁块的结构形状设置为圆弧形板状结构。
优选的，所述杠杆上的连接轴设置于靠近驱动盘的一端。
优选的，所述保护壳的圆弧侧面上设置有条形贯通槽。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过采用带有保护壳的修复件与混凝土进行混合浇筑，避免了修复件在混凝土浇筑过程中破损失效情况的发生，并采用磁铁在混凝土表面移动经过的方式对修复件的状态进行切换，保证了修复件在混凝土结构中的自修复功能，提高了该混凝土结构的自修复可靠性，从而提高了混凝土结构的耐久性能。
2、本发明中修复件的保护壳具有较强的刚性，在混凝土中能够充当粗骨料成分，其在混凝土中能够起到一定的刚性骨架作用，并可以抑制混凝土微裂纹的扩大，从而提高了混凝土结构的材料力学性能。
附图说明
图1为本发明修复件整体结构示意图。
图2为本发明修复件剖面结构示意图。
图3为本发明内壳体剖面结构示意图。
图4为本发明图3中A处局部放大结构示意图。
图中：1、外壳体；2、玻璃容器；3、密封盖体；4、内壳体；5、滑杆；6、连接盘；7、第一弹簧；8、保护壳；9、锁止机构；91、滑框；92、锁止块；93、第二弹簧；10、解锁机构；101、安装柱；102、驱动盘；103、驱动斜面；104、推杆；105、杠杆；106、铁块。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：
一种提高混凝土材料力学性能和耐久性能的制备方法，包括以下步骤：
S1：取以下重量份的原料，水泥230～245份、水140～150、沙子700～800和石子950～1100，将原料进行混合搅拌处理，搅拌速度设置为300～400转/分钟，搅拌时间设置为4～6分钟；
S2：向S1中搅拌的原料中添加减水剂，减水剂的重量份设置为2～3；
S3：将用于修复混凝土裂纹的修复件固定至待浇筑的钢筋上，并使得修复件的中轴线与混凝土的受拉伸或压缩力的方向平行设置；
S4：将搅拌完成的混凝土取出浇筑成型，浇筑完成后采用磁铁在混凝土表面移动经过，使得修复件切换为工作状态。
所述修复件包括外壳体1、玻璃容器2以及密封盖体3，所述玻璃容器2连接于外壳体1上，所述玻璃容器2内填充有氯丁橡胶胶粘剂，所述密封盖体3密封连接于玻璃容器2的一端，所述外壳体1的内部连接有内壳体4，所述内壳体4上滑动连接有滑杆5，所述滑杆5一端固定连接有连接盘6，所述滑杆5上连接有用于推动连接盘6运动的第一弹簧7，所述外壳体1上滑动连接有保护壳8并用于对玻璃容器2进行防护，所述保护壳8的圆弧侧面上设置有条形贯通槽，通过条形贯通槽的设置能够便于胶粘剂流动至混凝土的裂纹处。
所述保护壳8一端与连接盘6相连接，所述内壳体4上安装有用于对滑杆5进行限位的锁止机构9，所述锁止机构9包括滑框91、锁止块92以及第二弹簧93，所述滑框91连接于内壳体4内，所述锁止块92滑动连接于滑框91上，且所述锁止块92一端与滑杆5侧面设置的凹槽卡合连接，所述第二弹簧93设置于滑框91的内部，通过锁止机构9的设置能够使得保护壳8处于对玻璃容器2的保护位置，避免玻璃容器2在混凝土搅拌和浇筑时发生损坏。
所述内壳体4上还安装有用于解除锁止机构9限位的解锁机构10，所述解锁机构10包括安装柱101、驱动盘102以及推杆104，所述安装柱101固定连接于内壳体4的内部，所述驱动盘102滑动连接于安装柱101上，所述锁止块92上设置有驱动斜面103，所述推杆104固定连接于驱动盘102上并与驱动斜面103的位置相对应，所述内壳体4的侧面上圆周等距轴连接有杠杆105，所述杠杆105上的连接轴设置于靠近驱动盘102的一端，通过杠杆105连接轴位置的设置能够通过杠杆原理使得对解锁机构10触发所需要的力更小，从而便于解锁机构10的触发；所述杠杆105的一端与驱动盘102相接触，所述杠杆105的另一端连接有铁块106，所述铁块106的结构形状设置为圆弧形板状结构，通过铁块106的结构形状设置为圆弧形板状使得该修复件处于各个位置和方向时，其内部的解锁机构10均易被触发，使得修复件切换为工作状态。
本发明中的修复件工作过程如下：
当对混凝土进行浇筑时，保护壳8处于对玻璃容器2套接保护状态，避免该修复件的玻璃容器2受到混凝土的冲击而损坏，且通过将玻璃容器2的中轴线与混凝土结构受力方向平行设置，使得混凝土结构在出现裂纹时更易触发玻璃容器2破碎，同时使得解锁机构10处于同一方向，便于磁铁对解锁机构10的触发；当混凝土浇筑完成后，采用磁铁在混凝土表面移动经过，使得磁铁对铁块106进行吸引，铁块106在吸引力的作用下带动杠杆105转动，使得杠杆105一端推动驱动盘102在安装柱101上滑动，驱动盘102带动推杆104对锁止块92上的驱动斜面103进行挤压，使得锁止块92向滑框91内滑动并与滑杆5脱离，此时连接盘6在第一弹簧7的作用下带动保护壳8向外壳体1内收缩运动，使得玻璃容器2的一端露出至保护壳8的外部，实现将修复件切换为工作状态；当混凝土中产生裂纹时，玻璃容器2破碎使得其内部的氯丁橡胶胶粘剂流出对裂纹进行修复处理。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种提高混凝土材料力学性能和耐久性能的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：取以下重量份的原料，水泥230～245份、水140～150、沙子700～800和石子950～1100，将原料进行混合搅拌处理，搅拌速度设置为300～400转/分钟，搅拌时间设置为4～6分钟；
S2：向S1中搅拌的原料中添加减水剂，减水剂的重量份设置为2～3；
S3：将用于修复混凝土裂纹的修复件固定至待浇筑的钢筋上，并使得修复件的中轴线与混凝土的受拉伸或压缩力的方向平行设置；
S4：将搅拌完成的混凝土取出浇筑成型，浇筑完成后采用磁铁在混凝土表面移动经过，使得修复件切换为工作状态。
2.根据权利要求1所述的一种提高混凝土材料力学性能和耐久性能的制备方法，其特征在于：所述修复件包括外壳体(1)、玻璃容器(2)以及密封盖体(3)，所述玻璃容器(2)连接于外壳体(1)上，所述玻璃容器(2)内填充有氯丁橡胶胶粘剂，所述密封盖体(3)密封连接于玻璃容器(2)的一端，所述外壳体(1)的内部连接有内壳体(4)，所述内壳体(4)上滑动连接有滑杆(5)，所述滑杆(5)一端固定连接有连接盘(6)，所述滑杆(5)上连接有用于推动连接盘(6)运动的第一弹簧(7)，所述外壳体(1)上滑动连接有保护壳(8)并用于对玻璃容器(2)进行防护，所述保护壳(8)一端与连接盘(6)相连接，所述内壳体(4)上安装有用于对滑杆(5)进行限位的锁止机构(9)，所述内壳体(4)上还安装有用于解除锁止机构(9)限位的解锁机构(10)。
3.根据权利要求2所述的一种提高混凝土材料力学性能和耐久性能的制备方法，其特征在于：所述锁止机构(9)包括滑框(91)、锁止块(92)以及第二弹簧(93)，所述滑框(91)连接于内壳体(4)内，所述锁止块(92)滑动连接于滑框(91)上，且所述锁止块(92)一端与滑杆(5)侧面设置的凹槽卡合连接，所述第二弹簧(93)设置于滑框(91)的内部。
4.根据权利要求3所述的一种提高混凝土材料力学性能和耐久性能的制备方法，其特征在于：所述解锁机构(10)包括安装柱(101)、驱动盘(102)以及推杆(104)，所述安装柱(101)固定连接于内壳体(4)的内部，所述驱动盘(102)滑动连接于安装柱(101)上，所述锁止块(92)上设置有驱动斜面(103)，所述推杆(104)固定连接于驱动盘(102)上并与驱动斜面(103)的位置相对应，所述内壳体(4)的侧面上圆周等距轴连接有杠杆(105)，所述杠杆(105)的一端与驱动盘(102)相接触，所述杠杆(105)的另一端连接有铁块(106)。
5.根据权利要求4所述的一种提高混凝土材料力学性能和耐久性能的制备方法，其特征在于：所述铁块(106)的结构形状设置为圆弧形板状结构。
6.根据权利要求4所述的一种提高混凝土材料力学性能和耐久性能的制备方法，其特征在于：所述杠杆(105)上的连接轴设置于靠近驱动盘(102)的一端。
7.根据权利要求2所述的一种提高混凝土材料力学性能和耐久性能的制备方法，其特征在于：所述保护壳(8)的圆弧侧面上设置有条形贯通槽。
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