[发明专利]一种具有混凝土阻裂作用的金属结构

说明书

本专利涉及混凝土添加物领域，公开了一种具有混凝土阻裂作用的金属结构，包括包括外壳和引料球，所述外壳包括均由金属制成的基架环和两个固定块，基架环呈多边形，基架环的每一条边均向内凹陷，基架环每条边的两侧固定有由金属制成的阻挡臂，两个固定块分别位于基架环的两侧，同一侧的阻挡臂远离基架环的一端固定在固定块上，阻挡臂向内凹陷，相邻两个阻挡臂之间形成有间隙，间隙的宽度小于引料球的直径，引料球位于外壳内，引料球的外表面上设有若干呈锥形的引料锥。本专利意在提供一种在不增加搅拌难度的同时提升混凝土的抗裂效果的金属结构。

技术领域

本发明涉及混凝土添加物领域。

背景技术

由于混凝土的非均匀多相性，其内部不可避免存在空隙、微裂缝等缺陷，而且混凝土的抗拉强度远小于抗压强度，自身存在收缩和徐变，这些都将使混凝土产生裂缝。大量试验研究表明混凝土内部绝大部分裂纹起裂是开始于骨料界面上，然后向基体水泥(砂)浆扩展。

为了减小混凝土裂缝带来的危害，抑制或延缓裂缝的进一步扩展，通常在混凝土中加入钢筋、纤维、高分子等抗拉性能较高的材料，来弥补混凝土抗拉能力不足的缺点，提高结构的抗破坏能力。这样做虽然在一定程度上起到了减轻混凝土早期开裂，提高材料抗弯韧度等作用，但在混凝土后期出现宏观裂纹时其阻滞裂缝发生和发展效果不佳，混凝土抗拉、抗弯、抗剪、抗疲劳性、裂后韧性和耐久性提升有限，甚至在一些施工环境下提高程度微乎其微，其使用效果非常不稳定。而在加入纤维或高分子材料后，由于其阻滞作用，会大大增加搅拌难度，需要特殊的拌和工艺才能成型，增加了生产和使用成本。

因此需要在不增加混凝土搅拌难度的前提下提升混凝土的抗裂效果。

发明内容

本发明意在提供一种具有混凝土阻裂作用的金属结构，以在不增加搅拌难度的同时提升混凝土的抗裂效果。

本方案中的一种具有混凝土阻裂作用的金属结构，包括外壳和引料球，所述外壳包括均由金属制成的基架环和两个固定块，基架环呈多边环形，基架环的每一条边均向内凹陷，基架环每条边的两侧固定有由金属制成的阻挡臂，两个固定块分别位于基架环的两侧，同一侧的阻挡臂远离基架环的一端固定在固定块上，阻挡臂向内凹陷，相邻两个阻挡臂之间形成有间隙，间隙的宽度小于引料球的直径，引料球位于外壳内，引料球的外表面上设有若干呈锥形的引料锥。

本方案的技术原理及有益效果为：本方案中所述的多边环形为由多条边框首尾两两相接围合而成的环形框架结构。本方案中的金属结构随水、水泥、砂、外加剂和骨料一起添加到拌和设备中进行拌和，使本金属结构均匀地分布到混凝土内，其阻裂的原理为：

在金属结构被拌和设备拌和的过程中，水泥浆通过阻挡臂之间的间隙流入到外壳内部，但是由于不同坍落度的混凝土的流动性不同，当流动性不足时，可能使外壳内部的空间无法被完全被水泥浆填满而存在孔隙，可能影响混凝土的浇筑质量，因此在外壳内设置了引料球。引料球的外表面上设有若干呈锥形的引料锥，在拌和混凝土时，引料球在外壳内不断转动，转动的过程中引料锥可从阻挡臂之间的间隙伸出，再在转动的过程中又滚回外壳内，在这个过程中，引料锥可将水泥泥浆带入到外壳内部，或者让水泥泥浆自行流入到外壳内部，进而将外壳填满。由于本金属结构呈立体状，可搅拌性好，并不会增加混凝土的拌和难度，避免采用特殊的拌和工艺，避免增加生产成本。

将含有本金属结构的混凝土进行浇筑的过程中，由于基架环的每一条边和每一个阻挡臂均向内凹陷的设置，而混凝土中的骨料通常为立体结构(即外表面通常呈凸起状)的石粒，使得骨料可以镶嵌在本金属结构的凹陷中，增强混凝土内部骨料界面结合的紧密度，避免形成早期裂缝，进而避免形成早期开裂，尤其在使用振动设备振动混凝土后，骨料界面的紧密度更高，预防早期裂缝效果更好。

而当混凝土凝固过程中，当混凝土发生收缩和徐变时，将拉伸外壳发生塑性变形，利用外壳的塑性变形缓冲或者抵消收缩和徐变对骨料的影响，减小裂缝产生的几率。