一种基于纤维胶液管的自修复混凝土的实验构件制备

技术领域

本发明涉及自修复混凝土技术领域，尤其涉及一种基于纤维胶液管的自修复混凝土的实验构件制备。

背景技术

混凝土的发展已有100多年的历史，因其抗压强度高、耐久性好、成本低等特点已广泛应用于工程领域，是目前用量最多的建筑材料。随着材料科学的不断进步，混凝土已逐渐向高强、高性能、多功能和智能化方向发展，混凝土结构也趋于大型化和复杂化。然而混凝土是一种多孔性的脆性材料，在使用过程和周围环境的影响下不可避免地会产生微裂纹和局部损伤，轻者会降低结构的使用寿命，重者则危机结构的安全。自修复混凝土是一种具有自愈能力的创新材料，它可以自动修复裂缝和损伤，延长结构的使用寿命，并提高其耐久性。常见的混凝土自修复机制包括空气固化、渗透结晶、热聚合、热致愈合等。

现有技术中，存在一种纤维胶液管自修复混凝土，又称管道自修复混凝土，是一种利用内嵌的纤维胶液管道实现自愈合功能的创新材料。它通过在混凝土内部预埋一系列细小管道，当混凝土开裂时，纤维胶液会从管道中流出，填充裂缝并形成新的胶状材料，从而实现自愈合效果。

然而，实际工程使用阶段，纤维胶液管破裂后内部自愈剂常常倒流或溢出而泄露，若混凝土结构在使用过程中发生多次开裂则可能面临自愈剂不足或无自愈剂可用的困境，往往难以有效实现混凝土结构多期次开裂自修复效果。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于纤维胶液管的自修复混凝土的实验构件制备，以解决上述纤维胶液管容易发生倒流或溢出的情况，不能达到长期多次应对混凝土破裂自修复的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种基于纤维胶液管的自修复混凝土的实验构件制备，包括混凝土块，还包括：

纤维胶液管，其内侧壁上嵌固安装有转动柱，所述转动柱外部可旋转的安装有半圆隔板，所述转动柱上嵌固安装有十字杆；

所述纤维胶液管顶部和底部均开设有通孔，所述通孔内滑动安装有抵杆，所述抵杆顶部固定安装有弧形罩，所述抵杆底部与纤维胶液管内侧壁之间设有弹性元件，通过纤维胶液管内部多节式结构的设计，不会产生自愈剂的倒流或溢出愈合的浪费现象产生，可以有效提高实验效率。

进一步的，所述半圆隔板的数量有两个且关于转动柱上下对称分布，两个所述半圆隔板外部之间设有弹性元件，所述纤维胶液管一端呈封闭圆球状，且其另一端呈开口状，便于拿取和与混凝土混合和便于注入自愈剂。

进一步的，所述弧形罩上还设置有辅助机构，辅助机构包括圈边环，所述圈边环固定安装于弧形罩的边缘处的上方，所述圈边环的顶部与弧形罩之间形成倾斜状设置，所述弧形罩的外部上表面开设有圆形凹坑，所述弧形罩顶部固定安装有弧形块，可以增大混凝土停留在弧形罩上的重力，从而可以提高混凝土对弧形罩的推力。

进一步的，所述弧形罩的边缘处下方转动安装有栏板，所述栏板初始状态呈向外倾斜状，所述弧形罩的底部下表面固定安装有弧形板，所述弧形板底部靠近栏板内侧壁外部设置，对外部的混凝土进行阻隔，进一步的减小进入弧形罩下方的混凝土数量，减轻弧形罩的运行阻碍。

进一步的，所述纤维胶液管上还设置有封堵机构，封堵机构包括封堵块，所述封堵块外部呈圆形状设置，所述封堵块的连接处外部设置有环形三角橡胶块，所述封堵块的连接处开设有空腔，所述纤维胶液管开口端的内侧壁上开设有与环形三角橡胶块相匹配的环形三角槽，所述纤维胶液管外部固定安装有圆柱杆，此封堵方法结构简单，操作方便快速，有效提高工作效率。

进一步的，所述纤维胶液管外还设置有注入机构，注入机构包括传输板，所述传输板内部呈空心状设置，所述传输板顶部的输入端固定安装有输入管，所述传输板底部的输出端固定安装有注入管，所述注入管的输出端外部设置有环形三角实心块，所述传输板外部转动安装有压板，所述压板靠近注入管外部的位置设置为弧形状，所述压板外部与传输板外部之间设置有弹性元件，可以非常方便的对纤维胶液管内部进行注入自愈剂的操作，操作简单，有效提高了注入效率。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明，通过纤维胶液管内部多节式结构的设计，可以在纤维胶液管被受拉破裂时，其中一节纤维胶液管内部的自愈剂流出进行裂缝的固化、硬结，而纤维胶液管内部其它位置处的自愈剂由于半圆隔板的多节式结构阻隔，进而不会产生倒流或溢出愈合的情况发生，让混凝土的自愈合更加科学、完善，使得自愈合混凝土的自愈合效率更高，不会产生自愈剂的倒流或溢出愈合的浪费现象产生，可以有效提高实验效率，进而达到长期多次应对裂缝的破裂自修复；

2、本发明，通过设置有辅助机构，圈边环可以对初始流动的混凝土流速进行减缓，使其更容易停留在弧形罩上，圆形凹坑可以增大与混凝土的接触面积，进而可以增大混凝土停留在弧形罩上的重力，从而可以提高混凝土对弧形罩的推力，弧形块的弧形作用可以对混凝土进行导向的作用，让混凝土可以更加平滑的向弧形罩表面进行移动，并且避免混凝土始终向同一方向流动产生分布不均的现象；

3、本发明，通过设置有栏板，可以对外部的混凝土进行阻隔，进一步的减小进入弧形罩下方的混凝土数量，减轻弧形罩的运行阻碍，在混凝土被栏板阻碍时，弧形板的限位作用可以防止栏板顺时针转动进入弧形罩下方，使得栏板可以始终朝向弧形罩8外部设置，当弧形罩带动栏板向下移动至栏板接触到纤维胶液管表面时，栏板会产生逆时针的转动，从而避免栏板自身影响弧形罩的移动；

4、本发明，通过设置有封堵机构，只需将封堵块向从纤维胶液管的开口端向内部进行插入，直至封堵块带动环形三角橡胶块处于环形三角槽内时，即可封堵完毕，同时封堵块的空腔可以补充由于封堵损失的空间，此封堵方法结构简单，操作方便快速，有效提高工作效率，通过设置有注入机构，可以非常方便的对纤维胶液管内部进行注入自愈剂的操作，操作简单，有效提高了注入效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的混凝土块混合后透视结构示意图；

图2为纤维胶液管外部结构示意图；

图3为纤维胶液管单节内部结构示意图；

图4为半圆隔板外部正视结构示意图；

图5为半圆隔板外部后视结构示意图；

图6为弧形罩外部结构示意图；

图7为弧形罩底部结构示意图；

图8为纤维胶液管单节俯视外部结构示意图；

图9为封堵块正视局部剖视图；

图10为传输板外部结构示意图；

图11为注入管外部结构示意图。

附图标记所代表的为：1-混凝土块，2-纤维胶液管，3-转动柱，4-半圆隔板，5-十字杆，6-通孔，7-抵杆，8-弧形罩，9-弧形块，10-圆形凹坑，11-圈边环，12-栏板，13-弧形板，14-圆柱杆，15-封堵块，16-环形三角橡胶块，17-环形三角槽，18-传输板，19-输入管，20-注入管，21-环形三角实心块，22-压板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。需要说明的是，本发明已经处于实际研发使用阶段。

如图1至图11所示，本实施例包括混凝土块1，还包括：

纤维胶液管2，其内侧壁上嵌固安装有转动柱3，转动柱3外部可旋转的安装有半圆隔板4，转动柱3上嵌固安装有十字杆5；

半圆隔板4的数量有两个，且关于转动柱3上下对称分布，通过半圆隔板4的设置可以将纤维胶液管2内部的空间分成多节式结构，达到纤维胶液管2内的自愈剂分散各自处理的效果，两个半圆隔板4外部之间设有弹性元件，此处弹性元件使用的是小型金属弹簧，使得半圆隔板4的转动具有弹性恢复力，半圆隔板4转动后可以通过弹性元件的弹力而恢复到初始位置；

纤维胶液管2顶部和底部均开设有通孔6，通孔6内滑动安装有抵杆7，抵杆7顶部固定安装有弧形罩8，抵杆7底部与纤维胶液管2内侧壁之间设有弹性元件，此处弹性元件使用的是小型金属弹簧，使得抵杆7未使用时位于半圆隔板4上方，不会对半圆隔板4的转动产生阻碍同时又不会脱离纤维胶液管2，纤维胶液管2一端呈封闭圆球状，便于拿取和与混凝土混合，另一端呈开口状，便于注入自愈剂；

在上述技术方案中，通过将自愈剂注入纤维胶液管2中，根据人体伤口由“破裂—流血—凝结—愈合”的过程，让纤维胶液管2作为愈合管道，在混凝土中长期保持性能。当混凝土受拉开裂时，这些纤维胶液管2也会随之破裂（相当骨折时血管破裂），其中的自愈剂迅速流至裂缝处固化、硬结，从而实现混凝土裂缝的自愈合；在本实施例中，通过设置有半圆隔板4，使得在注入自愈剂时，半圆隔板4由于十字杆5的阻隔作用只能向一侧方向转动，从而让自愈剂注入时可以通过半圆隔板4并足以灌满整个纤维胶液管2内部，注入完成时，半圆隔板4又会由于弹性元件的弹力回到初始位置将纤维胶液管2内部分隔成多节式结构，在将纤维胶液管2与混凝土一起置于浇注模具内一体成型，由于混凝土外部的挤压作用，混凝土在混合时便会对弧形罩8进行挤压操作，从而将弧形罩8向纤维胶液管2的方向进行移动，弧形罩8便会带动抵杆7向纤维胶液管2内部方向进行移动，使得抵杆7便可伸入纤维胶液管2内部并对半圆隔板4的转动进行阻挡，随着混凝土组件的固化成型，抵杆7的位置被固定住，进而使得半圆隔板4被十字杆5和抵杆7一起固定住不能转动，从而将纤维胶液管2内部的多节式结构固定住，通过纤维胶液管2内部多节式结构的设计，可以在纤维胶液管2被受拉破裂时，其中一节纤维胶液管2内部的自愈剂流出进行裂缝的固化、硬结，而纤维胶液管2内部其它位置处的自愈剂由于半圆隔板4的多节式结构阻隔，进而不会产生倒流或溢出愈合的情况发生，让混凝土的自愈合更加科学、完善，使得自愈合混凝土的自愈合效率更高，不会产生自愈剂的倒流或溢出愈合的浪费现象产生，可以有效提高实验效率。

如图2、图3、图5、图6和图7所示，本发明中，还设置有辅助机构，辅助机构包括圈边环11，圈边环11固定安装于弧形罩8的边缘处的上方，且圈边环11的顶部与弧形罩8之间形成倾斜状设置，可以对初始流动的混凝土流速进行减缓，使其更容易停留在弧形罩8上，弧形罩8的外部上表面开设有圆形凹坑10，圆形凹坑10可以增大与混凝土的接触面积，进而可以增大混凝土停留在弧形罩8上的重力，从而可以提高混凝土对弧形罩8的推力，弧形罩8顶部固定安装有弧形块9，弧形块9的弧形作用可以对混凝土进行导向的作用，让混凝土可以更加平滑的向弧形罩8表面进行移动，并且避免混凝土始终向同一方向流动产生分布不均的现象，弧形罩8的边缘处下方转动安装有栏板12，栏板12初始状态呈向外倾斜状，弧形罩8的底部下表面固定安装有弧形板13，弧形板13底部靠近栏板12内侧壁外部设置；

在上述技术方案中，由于混凝土与纤维胶液管2混合的过程中，弧形罩8会被混凝土向下推动，在此过程中，部分混凝土会流至弧形罩8正下方对弧形罩8的运行方向造成阻碍，通过设置有栏板12，可以对外部的混凝土进行阻隔，进一步的减小进入弧形罩8下方的混凝土数量，减轻弧形罩8的运行阻碍，在混凝土被栏板12阻碍时，弧形板13的限位作用可以防止栏板12顺时针转动进入弧形罩8下方，使得栏板12可以始终朝向弧形罩8外部设置，栏板12顶部的转动轴部分设置于弧形罩8边缘处下方，同样也置于圈边环11下方，使得圈边环11可以将栏板12顶部的转动轴部分进行保护，使得栏板12的初始转动不会受到混凝土的影响，当弧形罩8带动栏板12向下移动至栏板12接触到纤维胶液管2表面时，弧形罩8会继续移动，此时栏板12会由于自身向外倾斜状和自身与纤维胶液管2表面接触，使得栏板12会产生逆时针的转动，从而避免栏板12自身影响弧形罩8的移动。

如图2和图9所示，本发明中，还设置有封堵机构，封堵机构包括封堵块15，封堵块15外部呈圆形状设置，方便拿取和与混凝土混合，封堵块15的连接处外部设置有环形三角橡胶块16，封堵块15的连接处开设有空腔，便于补充由于封堵损失的空间，纤维胶液管2开口端的内侧壁上开设有与环形三角橡胶块16相匹配的环形三角槽17，纤维胶液管2外部固定安装有圆柱杆14，圆柱杆14可以减小纤维胶液管2相互之间表面的摩擦损伤，同时保持纤维胶液管2相互之间的距离，防止纤维胶液管2相互之间贴合在一起，进而也可增大与混凝土混合时的阻力，避免混合时纤维胶液管2跟随搅动时产生移动碰撞而破裂；

在上述技术方案中，对纤维胶液管2内部注入自愈剂后，需要进行封堵便于后续的混合成型操作，只需将封堵块15向从纤维胶液管2的开口端向内部进行插入，直至封堵块15带动环形三角橡胶块16处于环形三角槽17内时，即可封堵完毕，并且纤维胶液管2内由于封堵块15进入而溢出的自愈剂可以进入封堵块15的空腔内，进而可以避免在封堵的过程中自愈剂溢出，此封堵方法结构简单，操作方便快速，有效提高工作效率。

如图10和图11所示，本发明中，还设置有注入机构，注入机构包括传输板18，传输板18内部呈空心状设置，方便自愈剂的通过，传输板18顶部的输入端固定安装有输入管19，传输板18底部的输出端固定安装有注入管20，注入管20的输出端外部设置有环形三角实心块21，传输板18外部转动安装有压板22，压板22靠近注入管20外部的位置设置为弧形状，可以减轻对纤维胶液管2的压力损伤，压板22外部与传输板18外部之间设置有弹性元件，此处弹性元件使用的是金属弹片，使得压板22的转动具有弹性恢复力；

在上述技术方案中，需要对纤维胶液管2进行注入自愈剂时，将纤维胶液管2的开口端向注入管20的外部进行套入，直至纤维胶液管2带动环形三角槽17与环形三角实心块21重合，此时纤维胶液管2便安装完毕，此过程中，纤维胶液管2外部会通过压板22的弧形状将压板22向外部挤压，同时压板22会由于弹性元件的弹力始终紧密贴合纤维胶液管2的外部，在纤维胶液管2安装后，压板22会对纤维胶液管2外部提供压力压住，保持注入过程的稳定，随后，便可开始注入工作，将自愈剂通过输入管19传输给传输板18内部，传输板18便可将自愈剂通过注入管20注入进纤维胶液管2内部，注入完毕后，也只需向外拔出纤维胶液管2，非常方便，此注入管20可以才传输板18上设置有多组，可以达到多组同时进行注入，节约时间，最终通过设置有注入机构，可以非常方便的对纤维胶液管2内部进行注入自愈剂的操作，操作简单，有效提高了注入效率。

综上所述，通过纤维胶液管2内部多节式结构的设计，可以在纤维胶液管2被受拉破裂时，不会产生倒流或溢出愈合的情况发生，让混凝土的自愈合更加科学、完善，使得自愈合混凝土的自愈合效率更高，不会产生自愈剂的倒流或溢出愈合的浪费现象产生，可以有效提高实验效率，进而达到长期多次应对裂缝的破裂自修复，通过辅助机构可以减小弧形罩8的移动阻碍，通过封堵机构和注入机构可以提高整体的安装使用工作效率。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。