[發(fā)明專利]一種磁性自愈合混凝土響應加載裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010662212.1
• 申請日: 2020-07-10
• 公開（公告）號: CN111691702A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設計）人: 李怡冰;龔志明;周曉鋒;王鵬;曹淼;王李明;裴昀;王少偉;李源;張雨清;周星建
• 申請（專利權）人: 河海大學;鹽城市水利勘測設計研究院
• 主分類號: E04G23/02
• 分類號: E04G23/02;C04B28/04
• 代理公司: 南京千語知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 32394
• 代理人: 尚于杰

本發(fā)明公開了一種磁性自愈合混凝土響應加載裝置，包括殼體、殼蓋、供電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及均與供電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)連接的伸縮模塊、旋轉模塊和磁場控制模塊；所述伸縮模塊、旋轉模塊和磁場控制模塊順次連接，所述伸縮模塊控制磁場控制模塊伸縮運動，旋轉模塊控制磁場控制模塊的旋轉運動。在磁性自愈合混凝土在響應加載裝置作用下能夠實現(xiàn)磁響應，可通過人工或機械報警進行磁場干擾，將傳統(tǒng)自修復微膠囊的靜態(tài)破裂變?yōu)榭煽仄屏眩蠓忍岣吣z囊破裂效率，明顯提升自修復混凝土的修復效率，為智能混凝土的制備及應用探索一條新的途徑。

技術領域

本發(fā)明涉及功能建筑材料領域，具體涉及磁性自愈合混凝土響應加載裝置。

背景技術

混凝土材料因其成本低廉、性能優(yōu)越等特點作為現(xiàn)代建筑的核心材料，隨社會的不斷進步，國內外均出現(xiàn)了不同方式的自愈合混凝土，其能夠對于結構內部損傷的實時監(jiān)測預警與自修復。

磁性粉體是一種能夠響應外界磁場的新型納米材料，具有原料廣泛、電磁性能良好等優(yōu)良特性，常被添加以使物體具有磁性。考慮將其加入微膠囊中，并以外界響應裝置輔助，可能會一定程度上提升微膠囊破裂效率。

為了尋找一種能夠大幅度提高修復效果的磁性新型場響應混凝土，確定混凝土的制備材料及修復原理，本發(fā)明設計了磁性微納米粉體場響應混凝土制備及響應加載裝置，制備一種摻雜磁性粉體膠囊的場響應混凝土，并通過響應加載裝置利用磁性粉體對于外界磁場響應的特性提升摻雜了磁性粉體膠囊的自愈合混凝土修復效果，納米炭黑及鋼纖維等材料還會賦予混凝土強導電性，為智能場響應混凝土的制備探索一條新的途徑，為實現(xiàn)外界智能化調節(jié)修復效果提供了可能，通過一種操作簡單、成本低廉且攜帶方便的響應加載裝置實現(xiàn)對于膠粘劑擴散的推動作用，能夠大大提升膠囊對于混凝土內部損傷的修復效率。

發(fā)明內容

為了解決現(xiàn)有自修復混凝土所存在的問題，本發(fā)明提供了磁性自愈合混凝土響應加載裝置，本發(fā)明中以傳統(tǒng)混凝土為基礎選取磁性場響應混凝土的合適制備比例，并通過響應加載裝置實現(xiàn)場響應混凝土微膠囊由靜態(tài)破裂向可控破裂的轉變，大幅度提高混凝土中微膠囊的破裂效率，明顯提升自修復效果。

一種磁性自愈合混凝土響應加載裝置，包括殼體、殼蓋、供電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及均與供電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)連接的伸縮模塊、旋轉模塊和磁場控制模塊；所述伸縮模塊、旋轉模塊和磁場控制模塊順次連接，所述伸縮模塊控制磁場控制模塊伸縮運動，旋轉模塊控制磁場控制模塊的旋轉運動。

所述伸縮模塊包括滑軌、滑輪、施力板、第一推桿、移動軸、第二推桿、立柱、轉盤、皮帶輪、皮帶和第一電機，所述滑輪通過焊接與施力板結合，所述滑軌安裝于裝置前后兩壁，所述轉盤底部中央連接有皮帶輪，所述施力板與第一推桿固定連接，所述電機的輸出軸與皮帶輪間通過皮帶相連，所述轉盤的上表面邊緣設有立柱，所述第二推桿的一端與所述立柱轉動連接，另一端通過移動軸與第一推桿轉動相連。

所述旋轉模塊包括第二電機、轉軸和旋轉塊，所述旋轉塊與伸縮模塊的施力板連接。

所述磁場控制模塊包括一圓形盤，所述圓形盤以圓心為中心向外設有若干條外滑軌，每條外滑軌上設有一可滑動的小型圓形盤，所述每個小型圓形盤上以圓心為中心向外設有若干條內滑軌，所述內滑軌上設有可滑動的小磁鋼。

所述內滑軌為5條，所述外滑軌為5條。所述每個小型圓形盤和小磁鋼均連接有一伸縮裝置。該伸縮裝置可以同上述伸縮模塊的結構與原理。

有益效果：磁性微納米粉體場響應加載裝置靈活便攜，在實際應用中可安裝該響應加載裝置以配合磁性微納米粉體場響應混凝土進行使用，或按照傳統(tǒng)非承重景觀建筑混凝土檢修期10-14個月，經(jīng)過10-14月后人工攜帶該響應加載裝置，以便攜式場響應加載進行外部磁場控制，與內部磁性微納米粉體微膠囊響應，促使未破裂的微膠囊破裂，加大破裂程度的同時，外部的磁場方向不斷地變化使得帶有黏性芯材的磁性粉體在混凝土縫隙中均勻流動，加大破裂混凝土修復效率。