[发明专利]一种钢纤维定向排布混凝土预制构件装置及方法

说明书

一种钢纤维定向排布混凝土预制构件装置及方法，属于建筑机械领域，钢纤维定向排布混凝土预制构件装置包括竖向移动装置、水平移动装置、模具和振动台；竖向移动装置连接水平移动装置，模具设置在振动台上面。本发明既能降低钢纤维定向排布的操作难度，也大大提高了制备效率，改变了电磁定向操作难度大且难以实现的现状，实现了混凝土中钢纤维定向排布的自动化。

技术领域

本发明属于建筑机械领域，具体涉及一种钢纤维定向排布混凝土预制构件装置及方法。

背景技术

钢纤维混凝土（SFRC)是在普通混凝主内掺入一定量乱向分布的短钢纤维，使之形成可淺筑、可喷射成型的一种新型复合材料。相对普通混凝主具有强度和耐久性等方面的优势，可明显提高抗剪、抗拉强度，特别是裂后的抗拉强度；在受荷过程中，与拉应力方向一致的钢纤维可以承担抗拉部件的作用，提高试件的抗裂性能，与拉应力方向偏离角度较大的钢纤维几乎不起作用，而与拉应力方向垂直的钢纤维作用微乎其微。因此实现钢纤维的定向排列就显得尤为重要，定向分布钢纤维除了显著提高钢纤维混凝土的力学性能，还可在保持钢纤维混凝土力学性能不变的情况下，降低钢纤维掺量以达到节约原材料的目的，从而大幅度降低钢纤维混凝土的成本，提高钢纤维混凝土的和易性。此发明的作用就是实现钢纤维的定向排布，从而降低生产成本并提高钢纤维混凝土力学性能。

现阶段大多数定向钢纤维混凝土的制备是通过电磁定向来实现，更多的钢纤维混凝土构件并未进行定向处理，钢纤维仅仅和混凝土混杂在一起，这样既加大了生产成本也没有达到理想的力学性能。如何高效低成本地实现钢纤维的定向排列就显得尤为重要，现阶段常用的定向方法存在以下缺陷：电磁定向是将钢纤维置于方向一定的磁场中且钢纤维方向与磁场方向不垂直时，纤维两端分别磁化成磁N极和磁S极，被磁化的钢纤维受到外部磁场的作用根据磁场作用“同性相斥，异性相吸”的特点，钢纤维的两端分别受到大小相等方向相反的磁场作用力，使钢纤维转动，方向趋于与磁场方向一致，从而形成单向分布。制备定向钢纤维混凝土，关键是钢纤维受到的磁场驱动力必须足以克服混凝土拌合物阻力，转动到设计方向，这就需要很大的磁场去实现，制备所需环境条件尤为苛刻。基体粘度是影响钢纤维电磁定向的重要因素，而建立混凝土宏观流变性能与微观粘度的关系有很大难度。

发明内容

本发明的目的是为了解决了磁场定向成本高昂、操作难度大且难以在复杂的工程环境中应用的缺点，更好地实现预制混凝土构件中钢纤维的定向排布，在提高施工效率的同时降低成本，而提出的一种钢纤维定向排布混凝土预制构件制造装置及方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种钢纤维定向排布混凝土预制构件制造装置，包括竖向移动装置、水平移动装置、模具和振动台。竖向移动装置连接水平移动装置，模具设置在振动台上面。

所述竖直移动装置包括竖直的丝杆、丝套、滚珠、水平转轴，丝套、滚珠配套安装于丝杆。

水平转轴两端通过齿轮啮合连接丝杆，两个水平转轴通过皮带轮、皮带连接，有一个水平转轴连接一个正反电动机；通过该正反电动机的旋转带动丝杆旋转从而使丝套带动齿条上下移动，实现筛网和长毛刷的竖向移动；

所述水平移动装置由齿轮、齿条以及焊接于齿轮下方的长毛刷组成，齿轮与齿条啮合，齿轮连接另一个正反电动机，通过该正反电动机的旋转实现长毛刷的水平移动，从而使放置于筛网上的钢纤维均匀的散落于已浇筑的混凝土表面。

红外线测距报警器焊接于筛网的下面；模具放置于振动台上并位于筛网的下方。

本发明既能降低钢纤维定向排布的操作难度，也大大提高了制备效率，改变了电磁定向操作难度大且难以实现的现状，实现了混凝土中钢纤维定向排布的自动化。