[发明专利]一种定向钢纤维增强混凝土预制构件制备装置及制备方法

说明书

本发明涉及预制装配式混凝土结构领域，具体公开了一种定向钢纤维增强混凝土预制构件制备装置，包括底部的支撑架，支撑架为矩形金属架，支撑架的上表面设置有水平方向上的两条第一滑轨，两条第一滑轨对称设置；第一滑轨上设置有线圈，线圈的底部固定有滑轮，线圈通过滑轮滑动连接在第一滑轨上；所述支撑架底部放置有两个对称设置的钢支撑，钢支撑上表面处于线圈内部空间，且钢支撑均位于两条第一滑轨之间，钢支撑上放置有非金属模板，非金属模板穿过线圈，线圈上设置有振捣棒；支撑架旁还设置有电流交换器，电流交换器与线圈电连接；本发明意在解决现有钢纤维混凝土构件中，钢纤维随机分布、单向增强效率低，导致混凝土基体抗拉强度不足的问题。

技术领域

本发明涉及预制装配式混凝土结构技术领域，具体公开了一种定向钢纤维增强混凝土预制构件制备装置及制备方法。

背景技术

混凝土以其骨料可以就地取材，构件容易成型，具有的较高抗压强度、耐久性等优势被广泛用于实际工程。但其自身存在脆性大、抗拉强度低且易开裂等缺点，限制其在以抗拉为主的荷载构件中的应用。掺入适量钢纤维配制成的钢纤维增强混凝土，与普通混凝土相比，其抗拉强度、抗弯强度、耐磨、耐冲击、耐疲劳、韧性、抗裂和抗爆等性能得到较大提升。但普通钢纤维混凝土中钢纤维分布是杂乱无章的，仅有一小部分钢纤维充分发挥了增强作用，而大部分钢纤维则未起到应有的作用。理论研究及小尺寸定向钢纤维混凝土试验研究表明，普通钢纤维混凝土的纤维方向效应系数为0.405，相当于纤维增强效率只发挥了40％。甚至研究表明，当纤维方向与试件的受力方向垂直时，纤维不仅失去增强作用，还因为纤维与基体界面的粘结薄弱，使混凝土基体的自身强度下降。

发明内容

本发明意在提供一种定向钢纤维增强混凝土预制构件制备装置，以解决现有钢纤维混凝土构件中，钢纤维随机分布、单向增强效率低，导致混凝土基体抗拉强度不足的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：

一种定向钢纤维增强混凝土预制构件制备装置，包括底部的支撑架，支撑架为矩形金属架，支撑架的上表面设置有水平方向上的两条第一滑轨，两条第一滑轨对称设置；第一滑轨上设置有线圈，线圈的底部固定有滑轮，线圈通过滑轮滑动连接在第一滑轨上；所述支撑架底部放置有两个对称设置的钢支撑，钢支撑的上表面处于线圈内部空间，且钢支撑均位于两条第一滑轨之间，钢支撑上放置有非金属模板，非金属模板穿过线圈，线圈上设置有伸入非金属模板的振捣棒；支撑架旁还设置有电流交换器，电流交换器与线圈电连接。

可选地，线圈包括若干模块，模块包括转角模块、连接模块；转角模块均为L形，连接模块为矩形，四个转角模块呈矩形分布，相邻转角模块之间均设置有若干连接模块，所述滑轮固定在底端转角模块的下表面；模块端面上均固定有拼接板，拼接板上均开设有通孔，相邻拼接板之间通过螺栓连接；模块中均贯穿有矩形阵列分布的导线，导线的两端均固定有接口，接口均固定在模块的端面上，相邻模块之间的导线通过接口连通；转角模块的转角处固定有卡住导线的限位，其中一个转角模块为输入输出模块，输入输出模块上开设有与导线连接的端口，线圈通过端口与电流交换器电连接。

可选地，连接模块与转角模块内均开设有贯穿模块的通风孔，通风孔错开导线，线圈内部的通风孔组成通风回路；连接模块包括进风模块、平板模块与出风模块；上端转角模块之间的连接模块为进风模块，下端转角之间的连接模块为出风模块，出风模块与进风模块的数量相同，两侧连接模块则为平板模块，且两侧的平板模块的数量相同；进风模块上表面开设有与通孔连通的进风孔，且进风孔处进风口处固定有风扇；出风模块下表面开设有与通风孔连通的出风孔。

可选地，支撑架上固定有第二滑轨，第二滑轨垂直于第一滑轨，第一滑轨均滑动连接在第二滑轨上。

可选地，振捣棒顶端固定有连接球，连接球上设置有螺纹柱，螺纹柱上螺纹连接有螺母，螺纹柱底端上圆形阵列有弧形的弹片，弹片将连接球包裹住；螺纹柱顶端上固定有连接板，连接板与进风模块下表面通过螺栓连接固定；振捣棒、连接球、螺纹柱、弹片、螺母、连接板与螺栓表面均涂有绝磁涂料。