玄武岩纤维混凝土及玄武岩纤维混凝土管制备装置和方法与流程

本发明涉及玄武岩纤维混凝土材料，具体涉及一种玄武岩纤维混凝土及玄武岩纤维混凝土管制备装置和方法。

背景技术：

1、现有的混凝土主要是通过砂石加水泥搅拌而成，成本低廉、应用广泛。水工建筑物作为水利基础设施典型的工程载体，对混凝土管结构的各项力学性能指标提出了很高的要求；故而常规的混凝土管，无法满足其对抗冻性能、抗渗性能等的要求。制备混凝土管时，在混凝土中加入高性能纤维材料，一定程度上能够改善混凝土结构，从而改变混凝土管的抗冻性能、抗渗性能和耐久性，从而适应不同的工作环境。

2、玄武岩纤维混凝土管采用玄武岩纤维配置混凝土，在混凝土搅拌，浇筑成型时，对混凝土无不良影响，且能改善混凝土的粘聚性和稳定性，进而能改善混凝土管的力学性能。玄武岩纤维混凝土管制备装置通常包括混合机、玄武岩纤维添加进料筒、混凝土输送系统和成型模具筒。但是目前制备装置存在以下问题：目前制备装置难以使模具筒的混凝土更紧密地排列，并且会增加混凝土中的空隙，使得混凝土分布不均，从而会影响密实性和结构性能。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种玄武岩纤维混凝土及玄武岩纤维混凝土管制备装置和方法，以解决现有混凝土中存在的问题，并在混凝土中加入玄武沿纤维，能够有效提高混凝土的结构强度以满足其对稳定性、抗冻性能、抗渗性能的要求。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

3、一种玄武岩纤维混凝土，按每方重量计由以下原料制成：水180kg/m3～184kg/m3，水泥330kg/m3～360kg/m3，砂940kg/m3～967kg/m3，碎石850kg/m3～893kg/m3，减水剂1.1kg/m3～3kg/m3，以及玄武岩纤维；

4、其中，玄武岩纤维的体积掺量为0.1%～0.3%；

5、砂的粒径小于或等于4.75mm，且砂的细度模数为2.98，表观密度2926kg/m3，石粉含量7.9％，压碎值7％、11％、12％；

6、碎石的粒径为5mm～16mm，碎石由小石块和大石块组成，小石块的粒径为5mm～10mm，大石块的粒径为10mm～16mm，小石块与大石块的重量比为3:5，大石块和小石块的表观密度2951kg/m3，压碎值13.9％，含泥量0.4％，泥块含量0％，针片状颗粒含量0％，母岩抗压强度168mpa；

7、玄武岩纤维中玄武岩纤维束的长度为10mm～12mm，宽度为1mm～1.5mm，厚度为0.05mm～0.1mm，密度为2700kg/m3，弹性模量为150gpa，抗拉强度为3000mpa，断裂伸长率为3.2%。

8、本发明还提供一种玄武岩纤维混凝土管制备装置，包括：底座、沿底座的宽度方向滑动的支撑架、设置在支撑架上且沿底座的长度方向布设的模具筒、设置在模具筒的顶部的进料筒、轴向设置在模具筒内且与模具筒的两端转动配合的模具柱、以及设置在底座上且用于将模具筒内的物料均匀紧密分布的推动机构；

9、底座的顶部沿宽度方向开设有与支撑架的底部匹配的滑槽一，支撑架的一侧底壁与滑槽一的一侧内壁之间连接有弹簧一。

10、进一步地，上述推动机构包括设置在底座上且与模具筒的一端对应的竖板、设置在竖板上的电机、位于竖板的一侧且分别与电机的输出轴和模具柱的端部配合连接的螺纹杆、螺纹连接在螺纹杆上的螺纹套、套设在螺纹杆上且靠近模具柱的一侧的限位环、连接在竖板与限位环之间且与螺纹套滑动配合的限位杆、横向设置在螺纹套的外壁的横板、垂直设置在横板朝向模具筒的一侧的连接杆、以及设置在连接杆的端部且与底座滑动配合的t形滑板，t形滑板位于模具筒的一侧，t形滑板靠近模具筒的侧壁间隔设置有若干个半弧块，支撑架的另一侧底壁竖直连接有与半弧块对应的弧形滑块。

11、进一步地，上述底座的顶部沿长度方向开设有与t形滑板的底部滑动配合的滑槽二。

12、进一步地，上述支撑架的一侧底壁与滑槽一的一侧内壁之间连接有弹性伸缩柱，弹簧一套设在弹性伸缩柱的外壁。

13、进一步地，上述还包括辅助下料机构；

14、辅助下料机构包括竖直设置在螺纹套的顶部的l形连接杆、铰接在l形连接杆的顶端底部的铰接杆、铰接在铰接杆远离l形连接杆的端部的推环、设置在推环的底部的长杆、设置在长杆的底部且与进料筒的内壁接触的刮环、以及设置在推环的底部外侧且与长杆平行的t形限位柱，进料筒的外壁沿轴向开设有与t形限位柱滑动配合的竖槽。

15、进一步地，上述辅助下料机构还包括横向设置在l形连接杆的底侧且位于模具筒的另一侧的l形板、垂直设置在支撑架远离模具筒的侧壁的u形限位杆、滑动设置在u形限位杆的两个直杆上且与l形板平行的移动板、以及设置在移动板的顶部且与l形板对应的倒置t形板，l形板远离模具筒的一侧间隔设置有若干个凸块一，倒置t形板的底侧间隔设置有若干个与凸块一对应的凸块二，倒置t形板的顶侧设置有与进料筒的外壁接触的敲杆，移动板与支撑架之间设置有弹簧二，弹簧二分别套设在u形限位杆的两个直杆上。

16、进一步地，上述铰接杆设置有两组，且两组铰接杆对称分布在推环的顶部，长杆的数量与铰接杆的数量一一对应；

17、t形限位柱与长杆相邻，且t形限位柱的数量与长杆的数量一一对应。

18、本发明还提供一种玄武岩纤维混凝土管制备方法，包括以下步骤：

19、s1、将水泥、水、砂、碎石、减水剂、玄武岩纤维按照配比进行称量；

20、s2、并将称量好的水泥、砂、碎石加入至混凝土搅拌机中进行干拌，在搅拌过程中将玄武岩纤维加入到搅拌机中，最后再加入称量后的水、减水剂，并继续搅拌；

21、s3、对模具筒的内部进行清理，并在模具筒的内壁均匀涂抹脱模剂，将搅拌后的玄武岩纤维混凝土倒入进料筒内，启动推动机构；

22、s4、推动机构中的电机驱使螺纹杆转动，螺纹杆转动并带动模具柱转动，同时带动螺纹套沿螺纹杆和限位杆直线移动，螺纹套移动时通过横板和连接杆最终带动t形滑板沿滑槽二滑动；

23、s5、t形滑板滑动时带动若干个半弧块与弧形滑块反复接触，并使模具筒在支撑架的带动下沿底座的宽度方向往复移动，使模具筒内部的混凝土更紧密地排列，并减少混凝土内部的空隙；

24、s6、养护后，打开模具筒并进行脱模操作，得到玄武岩纤维混凝土管。

25、本发明具有以下有益效果：

26、1、本发明的玄武岩纤维混凝土，通过在混凝土中掺入玄武岩纤维，提高了混凝土的抗冲击性能，降低其脆性，可以用于水利基础设施及桥面等工程中，能改善混凝土的力学性能；在混凝土中掺入玄武岩纤维，可以改善混凝土的抗渗性能。

27、2、本发明的玄武岩纤维混凝土管制备装置，通过设置推动机构，电机、螺纹杆、螺纹套、限位环、限位杆的设置，通过电机驱使螺纹杆正反转动，在限位环、限位杆的配合下，使得螺纹套可以沿螺纹杆和限位杆移动；通过横板、连接杆、t形滑板、半弧块、弧形滑块的设置，当螺纹套移动时带动横板、连接杆一起移动，进而带动t形滑板沿底座上的滑槽二滑动，t形滑板滑动时带动半弧块移动，当半弧块与弧形滑块接触时，半弧块的弧面会推动弧形滑块移动，进而通过弧形滑块带动支撑架在底座上滑动，最终实现模具筒在底座上的宽度方向的移动，此时弹簧一被压缩；当半弧块不与弧形滑块接触时，在弹簧一的弹力作用下可驱使支撑架复位，进而带动模具筒一起复位，如此往复，实现了模具筒在底座的宽度方向上的往复运动，模具筒的往复运动会使混凝土中的骨料更紧密地排列，减少了混凝土内部的空隙，提高混凝土的密实度，从而提升其强度、耐久性、以及抗冻抗渗性能；同时螺纹杆转动时会带动模具柱转动，模具柱的转动会使模具筒内部的混凝土进行流动，从而使混凝土中的骨料分布更加均匀，防止骨料在某些区域过多或过少，保证混凝土的整体一致性。

28、3、本发明的玄武岩纤维混凝土管制备装置，通过设置辅助下料机构，当螺纹套沿螺纹杆移动时，螺纹套会带动l形连接杆移动，l形连接杆移动会带动铰接杆转动，进而通过铰接杆推动推环向下移动，推环通过长杆带动刮环向进料筒的内部移动，通过刮环对进料筒内壁的混凝土往模具筒内部进行推送，从而避免混凝土粘附在进料筒内壁上，导致在模具筒内混凝土管成型时的量不够，使混凝土管产生缺陷的问题；t形限位柱与竖槽的配合，可确保推环、刮环的移动方向；同时通过l形板、u形限位杆、移动板、倒置t形板、凸块一、凸块二、敲杆以及弹簧二的配合，当l形连接杆带动l形板移动，凸块一的弧面与凸块二的弧面接触时，凸块一会推动凸块二沿远离模具筒的方向移动，进而带动移动板、倒置t形板以及敲杆远离进料筒，此时弹簧二在凸块一的推力作用下被拉伸，当凸块一不与凸块二接触时，在弹簧二的作用下会通过移动板带动倒置t形板复位，复位时敲杆会对进料筒的外壁进行敲击，从而增加了混凝土从进料筒进入到模具筒内部的速度，并且使进料筒内壁上粘附的混凝土更容易被推送到模具筒内部。

29、4、本发明通过利用玄武岩纤维混凝土，并采用玄武岩纤维混凝土管制备装置将玄武岩纤维混凝土制备成混凝土管，其在一定程度上能够提高玄武岩纤维混凝土管的力学性能和耐久性，从而适应不同的工作环境。