[發(fā)明專利]一種抗裂型凍結(jié)井壁混凝土及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110312151.0
• 申請(qǐng)日: 2021-03-24
• 公開（公告）號(hào): CN112919867B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張基偉;李方政;趙玉明;王恒;溫漢宏;孔令輝;王磊;崔兵兵;張松;喻新皓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京中煤礦山工程有限公司
• 主分類號(hào): C04B28/04
• 分類號(hào): C04B28/04
• 代理公司: 北京冠榆知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11666
• 代理人: 王道川

1.一種抗裂型凍結(jié)井壁混凝土，其特征在于，為C70抗裂型混凝土，包括水泥、細(xì)骨料、粗骨料、粉煤灰、外加劑、膨脹劑、纖維和水；

1m³C70抗裂型混凝土配比如下：水泥為410-420g，細(xì)骨料為730-740g，粗骨料為1100-1110g，粉煤灰為30-40g，外加劑為12-14g，膨脹劑為35-45g，水為130-140g，纖維加入量為1‰的體積摻量；

所述水泥為P·O 52.5普通硅酸鹽水泥；所述細(xì)骨料為標(biāo)準(zhǔn)砂，屬于中砂，細(xì)度模數(shù)為2.6，含泥量約為0.4%；所述粗骨料為石灰?guī)r碎石，壓碎指標(biāo)4.9%，含泥量約為0.4%；所述粉煤灰為北京地區(qū)的I級(jí)粉煤灰，密度為2.3g/cm³，細(xì)度為6%，需水量比為94%，燒失量為2.8%，活性指數(shù)為80%；所述外加劑為聚羧酸高效減水劑，減水率30%；

所述膨脹劑為氧化鈣－硫鋁酸鈣復(fù)合膨脹劑；氧化鈣-硫鋁酸鈣復(fù)合膨脹劑的主要成分為CaSO₄、CaO、Ca₄Al₆O₁₂SO₄；具體化學(xué)成分為：CaO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)51.28%，MgO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.11%，F(xiàn)e₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.72%，Al₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)13.15%，SiO₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.15%，Na₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.89%，SO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)27.79%，共計(jì)98.09%；氧化鈣-硫鋁酸鈣復(fù)合膨脹劑的細(xì)度為0.08mm的標(biāo)準(zhǔn)篩的篩余量為0%，表示100%的氧化鈣-硫鋁酸鈣復(fù)合膨脹劑的粒徑是小于0.08mm的；

所述纖維為端勾型鋼纖維或壓棱形鋼纖維：所述端勾型鋼纖維的性能指標(biāo)為：直徑為0.9mm；長(zhǎng)度為70μm；拉伸強(qiáng)度為1100MPa；彈性模量為210Gpa；

所述壓棱形鋼纖維采用熔抽法壓棱形鋼纖維生產(chǎn)裝置制備得到。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗裂型凍結(jié)井壁混凝土，其特征在于，熔抽法壓棱形鋼纖維生產(chǎn)裝置，包括底座（100）、電爐（200）、第一調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（300）、攪拌機(jī)構(gòu)（400）、第二調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（500）和成型機(jī)構(gòu)（600）；

所述電爐（200）內(nèi)放置有鋼液，所述電爐（200）設(shè)置在所述底座（100）的上表面，所述第一調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（300）固定安裝在所述底座（100）的上表面，且所述第一調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（300）位于所述電爐（200）的一側(cè)，所述攪拌機(jī)構(gòu)（400）固定安裝在所述第一調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（300）上，所述第二調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（500）固定安裝在所述底座（100）的上表面，且所述第二調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（500）位于所述電爐（200）的另一側(cè)，所述成型機(jī)構(gòu)（600）固定安裝在所述第二調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（500）上；

所述第一調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（300）包括第一伸縮桿（301）、第一轉(zhuǎn)桿（302）、第一連接塊（303）和第一橫桿（304）；

所述第一伸縮桿（301）為氣動(dòng)伸縮桿，所述第一伸縮桿（301）固定安裝在所述底座（100）上表面位于所述電爐（200）的一側(cè)，所述第一轉(zhuǎn)桿（302）轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在所述第一伸縮桿（301）的頂端中心位置處，所述第一轉(zhuǎn)桿（302）由氣動(dòng)控制，所述氣動(dòng)控制為現(xiàn)有技術(shù)中常用的氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)，所述第一連接塊（303）固定安裝在所述第一轉(zhuǎn)桿（302）的頂端，所述第一橫桿（304）固定安裝在所述第一連接塊（303）的一側(cè)，且所述第一橫桿（304）平行于所述底座（100）設(shè)置；

所述攪拌機(jī)構(gòu)（400）包括安裝箱（401）、連接箱（402）、連接管（403）、供氣管（404）、滑環(huán)（405）、滾珠（406）、連接環(huán)（407）、加固桿（408）、中轉(zhuǎn)箱（409）、密封軸（410）、齒環(huán)（411）、電機(jī)（412）、齒輪（413）、第一連接耳（414）、通氣桿（415）、第二連接耳（416）、通氣腔（417）、軟管（418）、透氣磚（419）和限位環(huán)（420）；

所述安裝箱（401）固定安裝在所述第一橫桿（304）遠(yuǎn)離所述第一連接塊（303）一端的下表面，所述安裝箱（401）為底部貫通的圓筒狀設(shè)計(jì)；

所述連接箱（402）固定安裝在所述安裝箱（401）內(nèi)上表面靠近一側(cè)的位置，所述連接箱（402）為圓柱形設(shè)計(jì)，所述連接管（403）貫穿焊接在所述連接箱（402）的底部，所述連接管（403）位于所述連接箱（402）內(nèi)的一端為越向上直徑逐漸變小的臺(tái)形設(shè)計(jì)，所述供氣管（404）與所述連接管（403）位于所述連接箱（402）內(nèi)的一端相連接，所述供氣管（404）的另一端依次穿過所述連接箱（402）、所述安裝箱（401）和所述第一橫桿（304）與氮?dú)鈾C(jī)相連接；

所述滑環(huán)（405）設(shè)置在所述連接箱（402）內(nèi)，所述滑環(huán)（405）與所述連接管（403）同軸設(shè)置，所述滑環(huán)（405）的下表面與所述連接箱（402）底壁的上表面均相對(duì)開設(shè)有滾珠槽，所述滾珠槽的數(shù)量為兩個(gè)，所述滑環(huán)（405）下表面與所述連接箱（402）底壁的上表面的滾珠槽均開設(shè)有兩個(gè)，所述滾珠（406）滾動(dòng)安裝在所述滾珠槽內(nèi)，所述滾珠（406）的數(shù)量為多個(gè)，所述滑環(huán)（405）通過所述滾珠（406）滑動(dòng)安裝在所述連接箱（402）內(nèi)；

所述加固桿（408）的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)所述加固桿（408）均位于所述連接管（403）與所述滑環(huán)（405）之間，所述加固桿（408）的兩端分別于連接箱（402）的頂壁和底壁相連接；

所述連接環(huán)（407）固定安裝在所述滑環(huán)（405）的下表面，所述連接環(huán)（407）與所述滑環(huán)（405）同軸，所述連接環(huán)（407）的底端穿過所述連接箱（402）的底壁伸出到所述連接箱（402）的外部，所述中轉(zhuǎn)箱（409）的上表面與所述連接環(huán)（407）的底端固定連接，所述中轉(zhuǎn)箱（409）為與連接環(huán)（407）同軸的圓柱形箱體，所述中轉(zhuǎn)箱（409）的進(jìn)氣口與所述連接管（403）的出氣口流體導(dǎo)通，所述中轉(zhuǎn)箱（409）與所述連接管（403）相連接處設(shè)置有密封軸（410），所述中轉(zhuǎn)箱（409）相對(duì)于連接管（403）可以進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)；所述齒環(huán)（411）固定安裝在所述中轉(zhuǎn)箱（409）的外側(cè)，所述電機(jī)（412）固定安裝在所述第一橫桿（304）的上表面，所述電機(jī)（412）的輸出端穿過所述第一橫桿（304）和所述安裝箱（401）伸入到所述安裝箱（401）內(nèi)部，所述齒輪（413）固定安裝在所述電機(jī)（412）的輸出端，且所述齒輪（413）與所述齒環(huán)（411）嚙合連接；

所述第一連接耳（414）的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)所述第一連接耳（414）關(guān)于所述中轉(zhuǎn)箱（409）的中軸線位置對(duì)稱焊接在所述中轉(zhuǎn)箱（409）的底部，所述通氣桿（415）的數(shù)量為兩個(gè)，且所述通氣桿（415）采用耐高溫材質(zhì)制成，所述第二連接耳（416）固定安裝在兩個(gè)所述通氣桿（415）的頂端，所述第一連接耳（414）與所述第二連接耳（416）通過螺釘相連接，且所述第二連接耳（416）相對(duì)于所述第一連接耳（414）可以進(jìn)行一定的轉(zhuǎn)動(dòng)，所述通氣桿（415）通過所述第一連接耳（414）和所述第二連接耳（416）與所述中轉(zhuǎn)箱（409）相連接；

所述通氣腔（417）開設(shè)于所述通氣桿（415）的內(nèi)部，所述軟管（418）的出氣口穿過所述通氣桿（415）的頂端與所述通氣腔（417）流體導(dǎo)通，所述軟管（418）的進(jìn)氣口與所述中轉(zhuǎn)箱（409）流體導(dǎo)通，所述軟管（418）采用抗高溫材質(zhì)制成；

所述透氣磚（419）嵌接在所述通氣桿（415）的桿壁上，所述透氣磚（419）分別位于所述通氣桿（415）靠近底端的位置和靠近所述通氣桿（415）中部的位置，所述透氣磚（419）的外表面與所述通氣桿（415）的外表面平齊，所述透氣磚（419）的內(nèi)表面與所述通氣腔（417）的表面平齊；

所述限位環(huán)（420）焊接在所述安裝箱（401）的底部開口處，所述限位環(huán)（420）與所述中轉(zhuǎn)箱（409）同軸，所述限位環(huán)（420）底端的內(nèi)環(huán)為球面設(shè)置；所述第二調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（500）包括第二伸縮桿（501）、第二轉(zhuǎn)桿（502）、第二連接塊（503）和第二橫桿（504）；

所述第二伸縮桿（501）為氣動(dòng)伸縮桿，所述第二伸縮桿（501）固定安裝在所述底座（100）上表面位于所述電爐（200）的另一側(cè)，所述第二轉(zhuǎn)桿（502）轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在所述第二伸縮桿（501）的頂端中心位置處，所述第二轉(zhuǎn)桿（502）由氣動(dòng)控制，所述氣動(dòng)控制為現(xiàn)有技術(shù)中常用的氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)，所述第二連接塊（503）固定安裝在所述第二轉(zhuǎn)桿（502）的頂端，所述第二橫桿（504）固定安裝在所述第二連接塊（503）的一側(cè)，且所述第二橫桿（504）平行于所述底座（100）設(shè)置；

所述成型機(jī)構(gòu)（600）包括吊架（601）、熔抽輪（602）和成型槽（603）；

所述吊架（601）固定安裝在所述第二橫桿（504）遠(yuǎn)離所述第二連接塊（503）一端的下表面，所述熔抽輪（602）轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在所述吊架（601）的底部，所述成型槽（603）開設(shè)在所述熔抽輪（602）的外表面，所述第二橫桿（504）和所述吊架（601）內(nèi)安裝有冷卻水管、冷卻高壓風(fēng)管及煤氣輸送管，所述熔抽輪（602）上設(shè)置有清掃輪，所述成型機(jī)構(gòu)（600）整體采用現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)擁有的熔抽輪結(jié)構(gòu)。