CN113119304A - 一种高性能混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于混凝土技术领域，具体的说是一种高性能混凝土及其制备方法，包括以下重量份数的组分：骨料30‑35份、重钙粉20‑25份、增强填料10‑15份、减水剂4‑6份，余量为水泥；本发明制备的混凝土生产成本低，制备方法简单，制备得到的混凝土的抗压强度和弯曲强度高，力学性能良好。

Description

一种高性能混凝土及其制备方法
技术领域
本发明属于混凝土技术领域，具体的说是一种高性能混凝土及其制备方法。
背景技术
混凝土是当代最主要的土木工程材料之一，它是由胶结材料，骨料和水按照一定比例配制通过搅拌装置对其进行搅拌混合均匀，在一定的条件下养护而成的人造石材，混凝土不仅在各种土木工程中使用，也是造船业，机械工业，海洋开发，地热工程的重要材料。
混凝土在制备过程中需要将制备混凝土所需的水泥、沙石和水倒入搅拌装置进行搅拌，使其搅拌均匀形成混凝土，然后将混土从搅拌装置内倒出，但由于混凝土粘度较大，容易粘附在搅拌装置的搅拌罐内壁，由于搅拌罐内设置有搅拌轴，不便于将粘附在搅拌装置的搅拌罐内壁的混凝土进行刮落，使混凝土凝结在搅拌罐内壁，需要后续将敲打搅拌罐，使凝结的混凝土脱落，造成制备混凝土的装置使用不便，且容易损坏。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，提高混凝土的力学性能，保证混凝土的性能良好，同时，提高制备装置对混凝土的搅拌质量与搅拌效果，避免在混合搅拌的过程中混凝土粘附在制备装置的内壁上，影响到制备装置的正常使用与使用寿命，本发明提出一种高性能混凝土及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述一种高性能混凝土制备方法，包括以下步骤：
S1：按照预定的混合比例，将碎石、河沙和二氧化硅微粉投入到搅拌机中，进行充分混合，得到骨料；
S2：称取规定重量份数的水泥、重钙粉、增强填料、减水剂，依次将水泥、重钙粉、增强填料、减水剂投入到制备装置中，并向制备装置中添加适量的水，之后，通过制备装置对水泥进行搅拌，得到混合料；
S3：在S2步骤的基础上，将混合均匀的骨料投入到制备装置中的混合料中，充分搅拌，得到高性能混凝土；
所述制备装置包括主体；所述主体的下表面上固定安装有支撑脚；所述主体的上端固定安装有安装板；所述安装板上的中间位置转动安装有转轴；所述转轴的表面上固定安装有螺旋形的桨叶；所述转轴的下端靠近主体内的底面；所述安装板的上表面上固定安装有电机；所述电机与转轴之间通过传动带相互连接，并传递动力；所述主体内的底面上开设有出料口；所述主体的下表面上转动安装有转动柱；所述转动柱上转动安装有摆动杆；所述摆动杆的一端在水平面上的投影伸出到主体在水平面上的投影外部，另一端在水平面上的投影被主体在水平面上的投影覆盖；所述摆动杆在水平面上的投影被主体在水平面上的投影覆盖的一端上固定安装有封闭盖；所述封闭盖位于出料口的正下方，且封闭盖将出料口封堵；
所述转轴的中间位置固定安装有固定杆；所述固定杆的中心线与转轴的中心线之间相互垂直；所述固定杆上远离转轴的一端上固定安装有刮板一；所述刮板一与主体的内壁恰好接触；所述刮板一呈螺旋形，且螺旋向上；
所述固定杆上固定安装有冲击器；所述冲击器位于固定杆上靠近刮板一的位置，且冲击器与刮板一接触；所述冲击器的内部开设有冲击腔，且冲击腔呈环形；所述冲击腔中滑动安装有磁性块二；所述冲击腔安装有固定弹簧；所述固定弹簧的一端固连在磁性块二朝向转轴的侧面上，另一端固连在冲击腔远离刮板一的侧面上；所述主体的外壁上固定安装有安装环；所述安装环上固定安装有磁性块二；所述磁性块二共有多个，均匀分布在安装环上；所述磁性块一与磁性块二之间存在相互吸引的磁力作用；所述磁性块一与磁性块二正对时，磁性块一向着磁性块二的方向移动，撞击到冲击腔靠近刮板一的侧壁上；
所述冲击腔内的侧壁上开设有凹槽一；所述凹槽一位于磁性块一与冲击腔靠近刮板一的侧面之间的位置；所述凹槽一靠近磁性块一的一端的底面上开设有凹槽二；所述凹槽一中滑动安装有限位簧片；所述限位簧片上包括簧片首端与簧片尾端；所述磁性块一向着磁性块二的方向移动时，磁性块一受到簧片首端的阻挡，直至磁性块一对限位簧片的作用力(记为F1)超过限位簧片的受力阀值；所述磁性块一向着固定弹簧的方向移动时，磁性块一对簧片尾端产生作用力，记为F2；所述F1﹥F2；所述簧片尾端受到磁性块一的作用力后，限位簧片在凹槽一中移动，簧片首端***到凹槽二中，磁性块一越过限位簧片；
所述凹槽二中固定安装有磁性板；所述簧片首端均有磁性，且簧片首端与磁性板之间存在相互排斥的磁力；
工作时，工作人员启动制备装置上的电机，电机通过传动带带动转轴开始转动，之后，工作人员依次将制备混凝土的原料投入到制备装置的主体中，同时，在将原料加入到主体内时，同步向主体内加水，避免干燥的原料受到转轴上桨叶的搅动产生扬尘，影响到工作人员的身体健康或者导致转轴卡死，损坏电机；同时，电机带动转轴转动的过程中，固定安装在转轴上的固定杆随转轴同步开始转动，由于刮板一固定安装在固定杆上，因此，在固定杆转动的过程中，刮板一同步转动，对附着在主体内壁上的物料进行刮除，避免物料粘附在主体的内壁上，造成物料的损失以及影响到制备装置的正常使用，同时，在制备装置中的混凝土制备完成后，工作人员手动推动摆动杆，使摆动杆沿转动柱发生转动，带动安装在摆动杆另一端的封闭盖发生移动，使被封闭盖封堵的出料口打开，从而使主体内的混凝土从出料口处排出；同时，刮板一转动的过程中，由于冲击器固定安装在固定杆上，因此，冲击器随刮板一同步运动，在冲击器转动，并且冲击器正对主体上的磁性块二时，冲击器内的磁性块一与磁性块二之间的磁性力达到最大，且磁性力的大小大于F1，因此，在磁性力的作用力，磁性块一在正对磁性块二时，磁性块一骤然越过限位簧片上的簧片首端的阻挡，快速向着磁性块二的方向移动，并撞击到冲击腔的内壁上，使冲击器产生冲击、振动，由于冲击器与刮板一接触、刮板一与主体的内壁接触，因此，磁性块一撞击冲击腔内壁产生的冲击、振动，传递到刮板一以及磁性块二对应的主体的侧壁上，通过产生的冲击、振动，进一步避免主体内壁上和刮板一上附着混凝土，影响到制备装置的正常使用，同时，保证在排出混凝土时，通过冲击、振动，使主体内的混凝土排出充分，减少混凝土在制备装置中的残留，避免主体内存在混凝土残留时，工作人员通过工具敲击主体，使混凝土脱落、排出，引起制备装置损坏，缩短制备装置的使用寿命，同时，在冲击器随着刮板一运动并远离磁性块二后，磁性块一受到的磁性力逐渐减小，当磁性力的大小小于固定弹簧的拉力时，磁性块一向着原位开始移动，在磁性块一接触到限位簧片上的簧片尾端后，由于凹槽一中开设有凹槽二，因此，磁性块一将推动限位簧片向着凹槽二的方向移动，直至簧片首端***到凹槽二中，在簧片首端***到凹槽二中后，磁性块一轻松越过限位簧片，回到原位置，同时，在磁性块一越过限位簧片后，在凹槽二中磁性板的作用下，簧片首端重新抬起，回到原位，并对磁性块一产生阻拦作用。
优选的，所述转轴上的桨叶包括两组，分别为桨叶一与桨叶二；所述桨叶一位于桨叶二的上方，且两者之间互不接触；所述固定杆位于桨叶一与桨叶二之间的位置，且固定杆不接触桨叶一和桨叶二；所述桨叶一与桨叶二的螺旋方向相反；所述桨叶二推动物料向上运动；所述桨叶二在水平面上的投影的直径大于桨叶一在水平面上的投影的直径；
工作时，通过在转轴上安装桨叶一与桨叶二，使主体内的物料在螺旋方向相反的桨叶一与桨叶二的作用下，在主体内高度方向上形成良好的提升、翻转效果，从而提高制备装置对混凝土的搅拌质量与搅拌效果，同时，由于桨叶一在水平面上投影的直径大于桨叶二在水平面上的投影的直径，因此，在使用过程中，桨叶二能够相对桨叶一搅动主体内更多的物料，从而使主体内的物料整体呈现向上翻滚的状态，避免在搅拌过程中，混凝土中的质量较大的组分出现重力沉积的问题，影响到制备得到的混凝土的质量，同时，由于桨叶一与桨叶二的螺旋方向相反，且桨叶二推动物料向上运动，因此，通过桨叶一的作用，能够有效的避免在制备装置对混凝土进行混合、搅拌的过程中，出现混凝土飞溅的现象，减少物料浪费以及对工作人员的服装的污染。
优选的，所述转轴下端的端面上开设有活动腔；所述活动腔内滑动安装有连接柱；所述活动腔中安装有推动弹簧；所述推动弹簧的一端固连在活动腔的底面上，另一端固连在连接柱的上表面上；所述连接柱的下端铰接安装有刮板二；所述刮板二在主体内转动时，经过出料口的正上方；所述刮板二靠近连接柱的一端固定安装有挤压弹簧；所述挤压弹簧的远离刮板二的一端固连在转轴的侧面上，且挤压弹簧在转轴上的连接点靠近转轴的下端；
工作时，由于连接柱滑动安装在活动腔中，且活动腔中固定安装有推动弹簧，因此，在推动弹簧与连接柱自身重力的作用下，连接柱的下端与主体内的底面接触，同时，由于刮板二铰接安装在连接柱的下端、刮板二靠近连接柱的一端固定安装有挤压弹簧且挤压弹簧的另一端固连在转轴的侧面上，因此，在刮板二随着转轴转动的过程中，刮板二紧贴在主体内的底面上，搅动在重力作用下沉降到主体内的底面上的物料，并在推动弹簧和挤压弹簧的作用下，使刮板二具有一定的向下挤压的作用力，能够通过刮板二对沉降的物料粉团进行挤压、粉碎，提升制备装置对混凝土的搅拌质量与搅拌效率，同时，由于推动弹簧与挤压弹簧的作用，刮板二的向下挤压的趋势存在一定的弹性，当刮板二受到较大的碎石颗粒的阻挡时，刮板二能够轻微向上弹起，从而使刮板二越过阻挡的碎石，避免刮板二受到碎石颗粒阻挡后，强行冲撞、推动，引起刮板二损坏，影响到制备装置的正常使用。
优选的，所述转轴上固定安装有防尘板；所述防尘板共有多个，均匀安装在转轴上；所述防尘板位于桨叶一的上方，且防尘板不接触桨叶一；所述防尘板在水平面上的投影的长度大于桨叶二在水平面上投影的半径；
所述转轴内部开设有通孔；所述通孔与外界的水泵之间通过管道连通；所述管道与通孔之间的连接处采用旋转接头进行连接；所述防尘板的内部开设有空腔；所述空腔与通孔之间保持连通；所述防尘板的下表面上均匀开设有出水孔；所述出水孔与空腔连通，将外界的水泵输送的水充入到主体内；
工作时，在将物料投入到主体内部之后，在搅拌过程中，外界的水泵将水通过水管泵入到转轴内的通孔中，之后，通过通孔进入到防尘板内的空腔中，最终通过防尘板上的出水孔进入到主体内，完成混凝土的制备，同时，由于防尘板位于桨叶一的上方，因此，在搅拌过程中，通过出水孔泵入到主体内的水流在下落的过程中，能够吸附飞扬的扬尘，减少混凝土混合、搅拌过程中产生的灰尘的数量，保护工作人员的身体健康，同时，通过出水孔向着主体内加水，能够避免工作人员手动向主体内添加水的过程中产生安全隐患，提高工作的安全性。
优选的，所述防尘板上的出水孔包括两种类型，分别为微孔与喷孔；所述微孔的直径小于喷孔的直径，随从微孔中喷出后被充分雾化；所述喷孔内的侧壁上固定安装有限压弹簧；所述限压弹簧的中心线与喷孔的中心线相互重合；所述限压弹簧的原理空腔的一端上固定安装有挡板；所述挡板紧贴在喷孔位于防尘板下表面的出口处；所述水恰好从喷孔处排出的压力大于水恰好从微孔处排出的压力；所述微孔在单位时间内排出的水量明显少于喷孔在单位时间内排出的水量；
工作时，在需要在较短时间内大量向着主体内进行补水时，通过提高水泵输水时的压力，使输送进入到空腔内的水的压力大于限压弹簧的作用力，从而使挡板被空腔内的水推开，空腔中的水从喷孔中快速排出，完成对主体内进行补水的任务，同时，由于水从微孔中喷出需要的压力小于水从喷孔中喷出的需要的压力，因此，在水从喷孔中喷出的过程中，微孔中仍旧有水喷出，形成水雾，消除主体内飘散出的扬尘，保证制备装置在混合、搅拌混凝土时不会产生大量扬尘，保证工作人员的身体健康，同时，通过喷孔进行补水，能够有效的提高向主体内加水的速度，防止仅通过微孔向主体内补水时速度过慢的问题，同时，在过程中，通过降低水泵输水压力，使喷孔封闭，不再使空腔内的水排出，避免在使用微孔喷洒出水雾进行除尘的过程中，向主体内加水速度过快，出现加水过量的问题，导致制备的混凝土质量不合格。
一种高性能混凝土，所述高性能混凝土采用上述所述的制备方法进行制备；所述高性能混凝土包括以下重量份数的组分：
骨料30-35份、重钙粉20-25份、增强填料10-15份、减水剂4-6份，余量为水泥；
所述骨料为碎石、河沙、二氧化硅微粉的混合物，且骨料中三者的混合比例为3：1.3:1.15；所述碎石的平均粒径为15-35mm；所述河沙的平均粒径为5-10mm；所述增强调料为不锈钢纤维；所述不锈钢纤维的长度为10-15mm，直径为0.1-0.2mm；所述不锈钢纤维的两端存在卷曲、折叠的扩大区；所述不锈钢纤维上中间部分所占长度与扩大区所占长度的比例为2：(1-1.5)；所述减水剂为市售的液体形式的减水率为30-40％的聚羧酸减水剂；所述水泥为普通硅酸盐水泥(P.O 42.5)；
工作时，通过使用不同平均粒径的碎石、河沙和二氧化硅微粉作为骨料，填充到混凝土中，能够在一定程度上提高混凝土的致密程度，减少混凝土中固化后存在空隙，从而提升混凝土的强度，保证混凝土的力学性能符合标准，同时，在使用过程中，向混凝土添加有不锈钢纤维组成的增强填料，能够有效的提升混凝土的抗压强度、弯曲强度，使固化后的混凝土的力学性能更佳，同时，通过在不锈钢纤维的两端设置扩大区，提高增强填料混入到混凝土中后，不锈钢纤维与混凝土之间的结合效果，避免使用直的不锈钢纤维时，存在的不锈钢纤维与混凝土结合不紧密，混凝土内部出现裂纹后，裂纹两侧的混凝土沿不锈钢纤维长度方向反向移动，导致不锈钢纤维效果降低或者失效，影响到混凝土使用时的力学性能。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述一种高性能混凝土及其制备方法，通过使用由碎石、河沙和二氧化硅微粉组成的骨料以及有不锈钢纤维组成的增强填料，能够有效的提升制备得到的混凝土的抗压强度和弯曲强度，提升制备得到的混凝土的力学性能。
2.本发明所述一种高性能混凝土及其制备方法，设置刮板一、冲击器、磁性块一和磁性块二，在搅拌混合的过程中，通过刮板一对主体内部上的粘附的混凝土进行清理，避免混凝土附着在主体的内壁上，并在附着的混凝土固化后影响到制备装置的正常使用和使用寿命，同时，在使用过程中，通过磁性块一和磁性块二之间的相互吸引作用，产生冲击、振动，促进主体内壁上和刮板一上的附着的混凝土脱落，防止粘附。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的制备装置的结构示意图；
图2是本发明的制备装置的局部剖视图；
图3是图1中A处局部放大图；
图4是图2中B处局部放大图；
图5是图4中C处局部放大图；
图6是图2中D处局部放大图；
图7是图6中E处局部放大图；
图8是本发明的方法流程图；
图中：主体1、安装板11、支撑脚12、出料口13、摆动杆131、封闭盖133、转动柱134、电机2、传动带21、转轴3、通孔31、桨叶一32、桨叶二33、活动腔34、防尘板4、空腔41、微孔42、喷孔43、限压弹簧44、挡板45、固定杆5、刮板一51、冲击器52、磁性块一53、安装环531、磁性块二54、固定弹簧55、凹槽一56、凹槽二57、磁性板571、限位簧片58、簧片首端581、簧片尾端582、冲击腔59、刮板二6、挤压弹簧61、连接柱62、推动弹簧63。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图8所示，本发明所述一种高性能混凝土制备方法，包括以下步骤：
S1：按照预定的混合比例，将碎石、河沙和二氧化硅微粉投入到搅拌机中，进行充分混合，得到骨料；
S2：称取规定重量份数的水泥、重钙粉、增强填料、减水剂，依次将水泥、重钙粉、增强填料、减水剂投入到制备装置中，并向制备装置中添加适量的水，之后，通过制备装置对水泥进行搅拌，得到混合料；
S3：在S2步骤的基础上，将混合均匀的骨料投入到制备装置中的混合料中，充分搅拌，得到高性能混凝土；
所述制备装置包括主体1；所述主体1的下表面上固定安装有支撑脚12；所述主体1的上端固定安装有安装板11；所述安装板11上的中间位置转动安装有转轴3；所述转轴3的表面上固定安装有螺旋形的桨叶；所述转轴3的下端靠近主体1内的底面；所述安装板11的上表面上固定安装有电机2；所述电机2与转轴3之间通过传动带21相互连接，并传递动力；所述主体1内的底面上开设有出料口13；所述主体1的下表面上转动安装有转动柱134；所述转动柱134上转动安装有摆动杆131；所述摆动杆131的一端在水平面上的投影伸出到主体1在水平面上的投影外部，另一端在水平面上的投影被主体1在水平面上的投影覆盖；所述摆动杆131在水平面上的投影被主体1在水平面上的投影覆盖的一端上固定安装有封闭盖133；所述封闭盖133位于出料口13的正下方，且封闭盖133将出料口13封堵；
所述转轴3的中间位置固定安装有固定杆5；所述固定杆5的中心线与转轴3的中心线之间相互垂直；所述固定杆5上远离转轴3的一端上固定安装有刮板一51；所述刮板一51与主体1的内壁恰好接触；所述刮板一51呈螺旋形，且螺旋向上；
所述固定杆5上固定安装有冲击器52；所述冲击器52位于固定杆5上靠近刮板一51的位置，且冲击器52与刮板一51接触；所述冲击器52的内部开设有冲击腔59，且冲击腔59呈环形；所述冲击腔59中滑动安装有磁性块二54；所述冲击腔59安装有固定弹簧55；所述固定弹簧55的一端固连在磁性块二54朝向转轴3的侧面上，另一端固连在冲击腔59远离刮板一51的侧面上；所述主体1的外壁上固定安装有安装环531；所述安装环531上固定安装有磁性块二54；所述磁性块二54共有多个，均匀分布在安装环531上；所述磁性块一53与磁性块二54之间存在相互吸引的磁力作用；所述磁性块一53与磁性块二54正对时，磁性块一53向着磁性块二54的方向移动，撞击到冲击腔59靠近刮板一51的侧壁上；
所述冲击腔59内的侧壁上开设有凹槽一56；所述凹槽一56位于磁性块一53与冲击腔59靠近刮板一51的侧面之间的位置；所述凹槽一56靠近磁性块一53的一端的底面上开设有凹槽二57；所述凹槽一56中滑动安装有限位簧片58；所述限位簧片58上包括簧片首端581与簧片尾端582；所述磁性块一53向着磁性块二54的方向移动时，磁性块一53受到簧片首端581的阻挡，直至磁性块一53对限位簧片58的作用力(记为F1)超过限位簧片58的受力阀值；所述磁性块一53向着固定弹簧55的方向移动时，磁性块一53对簧片尾端582产生作用力，记为F2；所述F1﹥F2；所述簧片尾端582受到磁性块一53的作用力后，限位簧片58在凹槽一56中移动，簧片首端581***到凹槽二57中，磁性块一53越过限位簧片58；
所述凹槽二57中固定安装有磁性板571；所述簧片首端581均有磁性，且簧片首端581与磁性板571之间存在相互排斥的磁力；
工作时，工作人员启动制备装置上的电机2，电机2通过传动带21带动转轴3开始转动，之后，工作人员依次将制备混凝土的原料投入到制备装置的主体1中，同时，在将原料加入到主体1内时，同步向主体1内加水，避免干燥的原料受到转轴3上桨叶的搅动产生扬尘，影响到工作人员的身体健康或者导致转轴3卡死，损坏电机2；同时，电机2带动转轴3转动的过程中，固定安装在转轴3上的固定杆5随转轴3同步开始转动，由于刮板一51固定安装在固定杆5上，因此，在固定杆5转动的过程中，刮板一51同步转动，对附着在主体1内壁上的物料进行刮除，避免物料粘附在主体1的内壁上，造成物料的损失以及影响到制备装置的正常使用，同时，在制备装置中的混凝土制备完成后，工作人员手动推动摆动杆131，使摆动杆131沿转动柱134发生转动，带动安装在摆动杆131另一端的封闭盖133发生移动，使被封闭盖133封堵的出料口13打开，从而使主体1内的混凝土从出料口13处排出；同时，刮板一51转动的过程中，由于冲击器52固定安装在固定杆5上，因此，冲击器52随刮板一51同步运动，在冲击器52转动，并且冲击器52正对主体1上的磁性块二54时，冲击器52内的磁性块一53与磁性块二54之间的磁性力达到最大，且磁性力的大小大于F1，因此，在磁性力的作用力，磁性块一53在正对磁性块二54时，磁性块一53骤然越过限位簧片58上的簧片首端581的阻挡，快速向着磁性块二54的方向移动，并撞击到冲击腔59的内壁上，使冲击器52产生冲击、振动，由于冲击器52与刮板一51接触、刮板一51与主体1的内壁接触，因此，磁性块一53撞击冲击腔59内壁产生的冲击、振动，传递到刮板一51以及磁性块二54对应的主体1的侧壁上，通过产生的冲击、振动，进一步避免主体1内壁上和刮板一51上附着混凝土，影响到制备装置的正常使用，同时，保证在排出混凝土时，通过冲击、振动，使主体1内的混凝土排出充分，减少混凝土在制备装置中的残留，避免主体1内存在混凝土残留时，工作人员通过工具敲击主体1，使混凝土脱落、排出，引起制备装置损坏，缩短制备装置的使用寿命，同时，在冲击器52随着刮板一51运动并远离磁性块二54后，磁性块一53受到的磁性力逐渐减小，当磁性力的大小小于固定弹簧55的拉力时，磁性块一53向着原位开始移动，在磁性块一53接触到限位簧片58上的簧片尾端582后，由于凹槽一56中开设有凹槽二57，因此，磁性块一53将推动限位簧片58向着凹槽二57的方向移动，直至簧片首端581***到凹槽二57中，在簧片首端581***到凹槽二57中后，磁性块一53轻松越过限位簧片58，回到原位置，同时，在磁性块一53越过限位簧片58后，在凹槽二57中磁性板571的作用下，簧片首端581重新抬起，回到原位，并对磁性块一53产生阻拦作用。
作为本发明一种实施方式，所述转轴3上的桨叶包括两组，分别为桨叶一32与桨叶二33；所述桨叶一32位于桨叶二33的上方，且两者之间互不接触；所述固定杆5位于桨叶一32与桨叶二33之间的位置，且固定杆5不接触桨叶一32和桨叶二33；所述桨叶一32与桨叶二33的螺旋方向相反；所述桨叶二33推动物料向上运动；所述桨叶二33在水平面上的投影的直径大于桨叶一32在水平面上的投影的直径；
工作时，通过在转轴3上安装桨叶一32与桨叶二33，使主体1内的物料在螺旋方向相反的桨叶一32与桨叶二33的作用下，在主体1内高度方向上形成良好的提升、翻转效果，从而提高制备装置对混凝土的搅拌质量与搅拌效果，同时，由于桨叶一32在水平面上投影的直径大于桨叶二33在水平面上的投影的直径，因此，在使用过程中，桨叶二33能够相对桨叶一32搅动主体1内更多的物料，从而使主体1内的物料整体呈现向上翻滚的状态，避免在搅拌过程中，混凝土中的质量较大的组分出现重力沉积的问题，影响到制备得到的混凝土的质量，同时，由于桨叶一32与桨叶二33的螺旋方向相反，且桨叶二33推动物料向上运动，因此，通过桨叶一32的作用，能够有效的避免在制备装置对混凝土进行混合、搅拌的过程中，出现混凝土飞溅的现象，减少物料浪费以及对工作人员的服装的污染。
作为本发明一种实施方式，所述转轴3下端的端面上开设有活动腔34；所述活动腔34内滑动安装有连接柱62；所述活动腔34中安装有推动弹簧63；所述推动弹簧63的一端固连在活动腔34的底面上，另一端固连在连接柱62的上表面上；所述连接柱62的下端铰接安装有刮板二6；所述刮板二6在主体1内转动时，经过出料口13的正上方；所述刮板二6靠近连接柱62的一端固定安装有挤压弹簧61；所述挤压弹簧61的远离刮板二6的一端固连在转轴3的侧面上，且挤压弹簧61在转轴3上的连接点靠近转轴3的下端；
工作时，由于连接柱62滑动安装在活动腔34中，且活动腔34中固定安装有推动弹簧63，因此，在推动弹簧63与连接柱62自身重力的作用下，连接柱62的下端与主体1内的底面接触，同时，由于刮板二6铰接安装在连接柱62的下端、刮板二6靠近连接柱62的一端固定安装有挤压弹簧61且挤压弹簧61的另一端固连在转轴3的侧面上，因此，在刮板二6随着转轴3转动的过程中，刮板二6紧贴在主体1内的底面上，搅动在重力作用下沉降到主体1内的底面上的物料，并在推动弹簧63和挤压弹簧61的作用下，使刮板二6具有一定的向下挤压的作用力，能够通过刮板二6对沉降的物料粉团进行挤压、粉碎，提升制备装置对混凝土的搅拌质量与搅拌效率，同时，由于推动弹簧63与挤压弹簧61的作用，刮板二6的向下挤压的趋势存在一定的弹性，当刮板二6受到较大的碎石颗粒的阻挡时，刮板二6能够轻微向上弹起，从而使刮板二6越过阻挡的碎石，避免刮板二6受到碎石颗粒阻挡后，强行冲撞、推动，引起刮板二6损坏，影响到制备装置的正常使用。
作为本发明一种实施方式，所述转轴3上固定安装有防尘板4；所述防尘板4共有多个，均匀安装在转轴3上；所述防尘板4位于桨叶一32的上方，且防尘板4不接触桨叶一32；所述防尘板4在水平面上的投影的长度大于桨叶二33在水平面上投影的半径；
所述转轴3内部开设有通孔31；所述通孔31与外界的水泵之间通过管道连通；所述管道与通孔31之间的连接处采用旋转接头进行连接；所述防尘板4的内部开设有空腔41；所述空腔41与通孔31之间保持连通；所述防尘板4的下表面上均匀开设有出水孔；所述出水孔与空腔41连通，将外界的水泵输送的水充入到主体1内；
工作时，在将物料投入到主体1内部之后，在搅拌过程中，外界的水泵将水通过水管泵入到转轴3内的通孔31中，之后，通过通孔31进入到防尘板4内的空腔41中，最终通过防尘板4上的出水孔进入到主体1内，完成混凝土的制备，同时，由于防尘板4位于桨叶一32的上方，因此，在搅拌过程中，通过出水孔泵入到主体1内的水流在下落的过程中，能够吸附飞扬的扬尘，减少混凝土混合、搅拌过程中产生的灰尘的数量，保护工作人员的身体健康，同时，通过出水孔向着主体1内加水，能够避免工作人员手动向主体1内添加水的过程中产生安全隐患，提高工作的安全性。
作为本发明一种实施方式，所述防尘板4上的出水孔包括两种类型，分别为微孔42与喷孔43；所述微孔42的直径小于喷孔43的直径，随从微孔42中喷出后被充分雾化；所述喷孔43内的侧壁上固定安装有限压弹簧44；所述限压弹簧44的中心线与喷孔43的中心线相互重合；所述限压弹簧44的原理空腔41的一端上固定安装有挡板45；所述挡板45紧贴在喷孔43位于防尘板4下表面的出口处；所述水恰好从喷孔43处排出的压力大于水恰好从微孔42处排出的压力；所述微孔42在单位时间内排出的水量明显少于喷孔43在单位时间内排出的水量；
工作时，在需要在较短时间内大量向着主体1内进行补水时，通过提高水泵输水时的压力，使输送进入到空腔41内的水的压力大于限压弹簧44的作用力，从而使挡板45被空腔41内的水推开，空腔41中的水从喷孔43中快速排出，完成对主体1内进行补水的任务，同时，由于水从微孔42中喷出需要的压力小于水从喷孔43中喷出的需要的压力，因此，在水从喷孔43中喷出的过程中，微孔42中仍旧有水喷出，形成水雾，消除主体1内飘散出的扬尘，保证制备装置在混合、搅拌混凝土时不会产生大量扬尘，保证工作人员的身体健康，同时，通过喷孔43进行补水，能够有效的提高向主体1内加水的速度，防止仅通过微孔42向主体1内补水时速度过慢的问题，同时，在过程中，通过降低水泵输水压力，使喷孔43封闭，不再使空腔41内的水排出，避免在使用微孔42喷洒出水雾进行除尘的过程中，向主体1内加水速度过快，出现加水过量的问题，导致制备的混凝土质量不合格。
一种高性能混凝土，所述高性能混凝土采用上述所述的制备方法进行制备；所述高性能混凝土包括以下重量份数的组分：
骨料30-35份、重钙粉20-25份、增强填料10-15份、减水剂4-6份，余量为水泥；
所述骨料为碎石、河沙、二氧化硅微粉的混合物，且骨料中三者的混合比例为3：1.3:1.15；所述碎石的平均粒径为15-35mm；所述河沙的平均粒径为5-10mm；所述增强调料为不锈钢纤维；所述不锈钢纤维的长度为10-15mm，直径为0.1-0.2mm；所述不锈钢纤维的两端存在卷曲、折叠的扩大区；所述不锈钢纤维上中间部分所占长度与扩大区所占长度的比例为2：(1-1.5)；所述减水剂为市售的液体形式的减水率为30-40％的聚羧酸减水剂；所述水泥为普通硅酸盐水泥(P.O 42.5)；
工作时，通过使用不同平均粒径的碎石、河沙和二氧化硅微粉作为骨料，填充到混凝土中，能够在一定程度上提高混凝土的致密程度，减少混凝土中固化后存在空隙，从而提升混凝土的强度，保证混凝土的力学性能符合标准，同时，在使用过程中，向混凝土添加有不锈钢纤维组成的增强填料，能够有效的提升混凝土的抗压强度、弯曲强度，使固化后的混凝土的力学性能更佳，同时，通过在不锈钢纤维的两端设置扩大区，提高增强填料混入到混凝土中后，不锈钢纤维与混凝土之间的结合效果，避免使用直的不锈钢纤维时，存在的不锈钢纤维与混凝土结合不紧密，混凝土内部出现裂纹后，裂纹两侧的混凝土沿不锈钢纤维长度方向反向移动，导致不锈钢纤维效果降低或者失效，影响到混凝土使用时的力学性能。
具体工作流程如下：
工作时，工作人员启动制备装置上的电机2，电机2通过传动带21带动转轴3开始转动，之后，工作人员依次将制备混凝土的原料投入到制备装置的主体1中，同时，在将原料加入到主体1内时，同步向主体1内加水；同时，电机2带动转轴3转动的过程中，固定安装在转轴3上的固定杆5随转轴3同步开始转动，由于刮板一51固定安装在固定杆5上，因此，在固定杆5转动的过程中，刮板一51同步转动，对附着在主体1内壁上的物料进行刮除，同时，在制备装置中的混凝土制备完成后，工作人员手动推动摆动杆131，使摆动杆131沿转动柱134发生转动，带动安装在摆动杆131另一端的封闭盖133发生移动，使被封闭盖133封堵的出料口13打开，从而使主体1内的混凝土从出料口13处排出；同时，刮板一51转动的过程中，由于冲击器52固定安装在固定杆5上，因此，冲击器52随刮板一51同步运动，在冲击器52转动，并且冲击器52正对主体1上的磁性块二54时，冲击器52内的磁性块一53与磁性块二54之间的磁性力达到最大，且磁性力的大小大于F1，因此，在磁性力的作用力，磁性块一53在正对磁性块二54时，磁性块一53骤然越过限位簧片58上的簧片首端581的阻挡，快速向着磁性块二54的方向移动，并撞击到冲击腔59的内壁上，使冲击器52产生冲击、振动，由于冲击器52与刮板一51接触、刮板一51与主体1的内壁接触，因此，磁性块一53撞击冲击腔59内壁产生的冲击、振动，传递到刮板一51以及磁性块二54对应的主体1的侧壁上，同时，在冲击器52随着刮板一51运动并远离磁性块二54后，磁性块一53受到的磁性力逐渐减小，当磁性力的大小小于固定弹簧55的拉力时，磁性块一53向着原位开始移动，在磁性块一53接触到限位簧片58上的簧片尾端582后，由于凹槽一56中开设有凹槽二57，因此，磁性块一53将推动限位簧片58向着凹槽二57的方向移动，直至簧片首端581***到凹槽二57中，在簧片首端581***到凹槽二57中后，磁性块一53轻松越过限位簧片58，回到原位置，同时，在磁性块一53越过限位簧片58后，在凹槽二57中磁性板571的作用下，簧片首端581重新抬起，回到原位，并对磁性块一53产生阻拦作用；通过在转轴3上安装桨叶一32与桨叶二33，使主体1内的物料在螺旋方向相反的桨叶一32与桨叶二33的作用下，在主体1内高度方向上形成良好的提升、翻转效果，同时，由于桨叶一32在水平面上投影的直径大于桨叶二33在水平面上的投影的直径，因此，在使用过程中，桨叶二33能够相对桨叶一32搅动主体1内更多的物料，从而使主体1内的物料整体呈现向上翻滚的状态；由于连接柱62滑动安装在活动腔34中，且活动腔34中固定安装有推动弹簧63，因此，在推动弹簧63与连接柱62自身重力的作用下，连接柱62的下端与主体1内的底面接触，同时，由于刮板二6铰接安装在连接柱62的下端、刮板二6靠近连接柱62的一端固定安装有挤压弹簧61且挤压弹簧61的另一端固连在转轴3的侧面上，因此，在刮板二6随着转轴3转动的过程中，刮板二6紧贴在主体1内的底面上，搅动在重力作用下沉降到主体1内的底面上的物料，并在推动弹簧63和挤压弹簧61的作用下，使刮板二6具有一定的向下挤压的作用力，能够通过刮板二6对沉降的物料粉团进行挤压、粉碎；在将物料投入到主体1内部之后，在搅拌过程中，外界的水泵将水通过水管泵入到转轴3内的通孔31中，之后，通过通孔31进入到防尘板4内的空腔41中，最终通过防尘板4上的出水孔进入到主体1内，完成混凝土的制备；在需要在较短时间内大量向着主体1内进行补水时，通过提高水泵输水时的压力，使输送进入到空腔41内的水的压力大于限压弹簧44的作用力，从而使挡板45被空腔41内的水推开，空腔41中的水从喷孔43中快速排出，完成对主体1内进行补水的任务，同时，由于水从微孔42中喷出需要的压力小于水从喷孔43中喷出的需要的压力，因此，在水从喷孔43中喷出的过程中，微孔42中仍旧有水喷出，形成水雾，消除主体1内飘散出的扬尘。
为了验证本发明制备的高性能混凝土的具体性能，对本发明制备的高性能混凝土进行试验。
实验组一：选取并制备等量的普通混凝土样品、本发明高性能混凝土(含有增强填料)样品、本发明高性能混凝土(未添加增强填料)样品，将上述三种样品使用同等规格的模具制成尺寸完全一致的混凝土块，并使上述三者在同等且适宜的环境中固化，之后，对固化后的由三种样品制成的混凝土块进行检测，测试样品的抗压强度与弯曲强度。重复上述操作流程，进行三次实验，实验结果如表1所示。
表1
Figure BDA0002960329380000141
结论:本发明制备的高性能混凝土在未添加增强填料的情况下，抗压强度与弯曲强度均与普通混凝土之间的差距不大，性能有所提高，但提高的数量不明显；本发明制备的本发明制备的高性能混凝在完整添加增强填料的情况下，相对普通混凝土在抗压强度与弯曲强度上具有明显的提高，性能增加较大。
实验组二：选取制备本发明本发明高性能混凝土的原料，并将制备原料分为等量的两组，分别作为实验组与对照组；按照本发明的制备方法将实验组和对照组原料制备成成品的混凝土，之后，将成品的混凝土使用同等规格的模具制成尺寸完全一致的混凝土块，并使上述两者在同等且适宜的环境中固化，之后，对固化后的混凝土块进行检测，测试混凝土块的抗压强度与弯曲强度，其中，实验组的混凝土制备过程中采用本发明中使用的制备装置进行混合、搅拌，对照组的混凝土制备过程中采用市售的普通搅拌机进行混合、搅拌。重复上述操作流程，进行三次实验，实验结果如表2所示。
表2
Figure BDA0002960329380000142
结论:本发明制备的高性能混凝土在制备过程中采用本发明中使用的制备装置进行制备与采用市售的普通搅拌机进行制备，得到的混凝土的性能存在较大差别，使用市售的普通搅拌机按照本发明的方法制备的混凝土的抗压强度和弯曲强度明显较低，本发明混凝土的性能未能得到充分的发挥。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种高性能混凝土制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：按照预定的混合比例，将碎石、河沙和二氧化硅微粉投入到搅拌机中，进行充分混合，得到骨料；
S2：称取规定重量份数的水泥、重钙粉、增强填料、减水剂，依次将水泥、重钙粉、增强填料、减水剂投入到制备装置中，并向制备装置中添加适量的水，之后，通过制备装置对水泥进行搅拌，得到混合料；
S3：在S2步骤的基础上，将混合均匀的骨料投入到制备装置中的混合料中，充分搅拌，得到高性能混凝土；
所述制备装置包括主体(1)；所述主体(1)的下表面上固定安装有支撑脚(12)；所述主体(1)的上端固定安装有安装板(11)；所述安装板(11)上的中间位置转动安装有转轴(3)；所述转轴(3)的表面上固定安装有螺旋形的桨叶；所述转轴(3)的下端靠近主体(1)内的底面；所述安装板(11)的上表面上固定安装有电机(2)；所述电机(2)与转轴(3)之间通过传动带(21)相互连接，并传递动力；所述主体(1)内的底面上开设有出料口(13)；所述主体(1)的下表面上转动安装有转动柱(134)；所述转动柱(134)上转动安装有摆动杆(131)；所述摆动杆(131)的一端在水平面上的投影伸出到主体(1)在水平面上的投影外部，另一端在水平面上的投影被主体(1)在水平面上的投影覆盖；所述摆动杆(131)在水平面上的投影被主体(1)在水平面上的投影覆盖的一端上固定安装有封闭盖(133)；所述封闭盖(133)位于出料口(13)的正下方，且封闭盖(133)将出料口(13)封堵；
所述转轴(3)的中间位置固定安装有固定杆(5)；所述固定杆(5)的中心线与转轴(3)的中心线之间相互垂直；所述固定杆(5)上远离转轴(3)的一端上固定安装有刮板一(51)；所述刮板一(51)与主体(1)的内壁恰好接触；所述刮板一(51)呈螺旋形，且螺旋向上；
所述固定杆(5)上固定安装有冲击器(52)；所述冲击器(52)位于固定杆(5)上靠近刮板一(51)的位置，且冲击器(52)与刮板一(51)接触；所述冲击器(52)的内部开设有冲击腔(59)，且冲击腔(59)呈环形；所述冲击腔(59)中滑动安装有磁性块二(54)；所述冲击腔(59)安装有固定弹簧(55)；所述固定弹簧(55)的一端固连在磁性块二(54)朝向转轴(3)的侧面上，另一端固连在冲击腔(59)远离刮板一(51)的侧面上；所述主体(1)的外壁上固定安装有安装环(531)；所述安装环(531)上固定安装有磁性块二(54)；所述磁性块二(54)共有多个，均匀分布在安装环(531)上；所述磁性块一(53)与磁性块二(54)之间存在相互吸引的磁力作用；所述磁性块一(53)与磁性块二(54)正对时，磁性块一(53)向着磁性块二(54)的方向移动，撞击到冲击腔(59)靠近刮板一(51)的侧壁上；
所述冲击腔(59)内的侧壁上开设有凹槽一(56)；所述凹槽一(56)位于磁性块一(53)与冲击腔(59)靠近刮板一(51)的侧面之间的位置；所述凹槽一(56)靠近磁性块一(53)的一端的底面上开设有凹槽二(57)；所述凹槽一(56)中滑动安装有限位簧片(58)；所述限位簧片(58)上包括簧片首端(581)与簧片尾端(582)；所述磁性块一(53)向着磁性块二(54)的方向移动时，磁性块一(53)受到簧片首端(581)的阻挡，直至磁性块一(53)对限位簧片(58)的作用力(记为F1)超过限位簧片(58)的受力阀值；所述磁性块一(53)向着固定弹簧(55)的方向移动时，磁性块一(53)对簧片尾端(582)产生作用力，记为F2；所述F1﹥F2；所述簧片尾端(582)受到磁性块一(53)的作用力后，限位簧片(58)在凹槽一(56)中移动，簧片首端(581)***到凹槽二(57)中，磁性块一(53)越过限位簧片(58)；
所述凹槽二(57)中固定安装有磁性板(571)；所述簧片首端(581)均有磁性，且簧片首端(581)与磁性板(571)之间存在相互排斥的磁力。
2.根据权利要求1所述一种高性能混凝土制备方法，其特征在于：所述转轴(3)上的桨叶包括两组，分别为桨叶一(32)与桨叶二(33)；所述桨叶一(32)位于桨叶二(33)的上方，且两者之间互不接触；所述固定杆(5)位于桨叶一(32)与桨叶二(33)之间的位置，且固定杆(5)不接触桨叶一(32)和桨叶二(33)；所述桨叶一(32)与桨叶二(33)的螺旋方向相反；所述桨叶二(33)推动物料向上运动；所述桨叶二(33)在水平面上的投影的直径大于桨叶一(32)在水平面上的投影的直径。
3.根据权利要求2所述一种高性能混凝土制备方法，其特征在于：所述转轴(3)下端的端面上开设有活动腔(34)；所述活动腔(34)内滑动安装有连接柱(62)；所述活动腔(34)中安装有推动弹簧(63)；所述推动弹簧(63)的一端固连在活动腔(34)的底面上，另一端固连在连接柱(62)的上表面上；所述连接柱(62)的下端铰接安装有刮板二(6)；所述刮板二(6)在主体(1)内转动时，经过出料口(13)的正上方；所述刮板二(6)靠近连接柱(62)的一端固定安装有挤压弹簧(61)；所述挤压弹簧(61)的远离刮板二(6)的一端固连在转轴(3)的侧面上，且挤压弹簧(61)在转轴(3)上的连接点靠近转轴(3)的下端。
4.根据权利要求2所述一种高性能混凝土制备方法，其特征在于：所述转轴(3)上固定安装有防尘板(4)；所述防尘板(4)共有多个，均匀安装在转轴(3)上；所述防尘板(4)位于桨叶一(32)的上方，且防尘板(4)不接触桨叶一(32)；所述防尘板(4)在水平面上的投影的长度大于桨叶二(33)在水平面上投影的半径；
所述转轴(3)内部开设有通孔(31)；所述通孔(31)与外界的水泵之间通过管道连通；所述管道与通孔(31)之间的连接处采用旋转接头进行连接；所述防尘板(4)的内部开设有空腔(41)；所述空腔(41)与通孔(31)之间保持连通；所述防尘板(4)的下表面上均匀开设有出水孔；所述出水孔与空腔(41)连通，将外界的水泵输送的水充入到主体(1)内。
5.根据权利要求4所述一种高性能混凝土制备方法，其特征在于：所述防尘板(4)上的出水孔包括两种类型，分别为微孔(42)与喷孔(43)；所述微孔(42)的直径小于喷孔(43)的直径，随从微孔(42)中喷出后被充分雾化；所述喷孔(43)内的侧壁上固定安装有限压弹簧(44)；所述限压弹簧(44)的中心线与喷孔(43)的中心线相互重合；所述限压弹簧(44)的原理空腔(41)的一端上固定安装有挡板(45)；所述挡板(45)紧贴在喷孔(43)位于防尘板(4)下表面的出口处；所述水恰好从喷孔(43)处排出的压力大于水恰好从微孔(42)处排出的压力；所述微孔(42)在单位时间内排出的水量明显少于喷孔(43)在单位时间内排出的水量。
6.一种高性能混凝土，其特征在于：所述高性能混凝土采用上述权利要求1-5所述的制备方法进行制备；所述高性能混凝土包括以下重量份数的组分：
骨料30-35份、重钙粉20-25份、增强填料10-15份、减水剂4-6份，余量为水泥；
所述骨料为碎石、河沙、二氧化硅微粉的混合物，且骨料中三者的混合比例为3：1.3:1.15；所述碎石的平均粒径为15-35mm；所述河沙的平均粒径为5-10mm；所述增强调料为不锈钢纤维；所述不锈钢纤维的长度为10-15mm，直径为0.1-0.2mm；所述不锈钢纤维的两端存在卷曲、折叠的扩大区；所述不锈钢纤维上中间部分所占长度与扩大区所占长度的比例为2：(1-1.5)；所述减水剂为市售的液体形式的减水率为30-40％的聚羧酸减水剂；所述水泥为普通硅酸盐水泥(P.O 42.5)。
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