合成纖維混凝土中纖維提取裝置及其提取方法與流程

本發明屬于涉及生物質資源化高效綜合利用領域，特別涉及合成纖維混凝土中纖維提取裝置及其提取方法。

背景技術：

自混凝土誕生以來，每年全世界混凝土材料使用量已經超過上百億噸，這充分說明了混凝土已經成為現代社會用量最大、最重要的建筑結構材料。可以預計，在現今或者以后相當長的一段時間內，混凝土材料仍然是最主要的工程結構材料之一。但是混凝土卻存在抗拉強度低、脆性大和易開裂的缺點。目前,在混凝土中摻加纖維來克服混凝土材料的先天缺陷已經成為一種趨勢。纖維混凝土是以水泥凈漿、砂漿或混凝土作為基材，以非連續的短纖維或連續的長纖維作增強材所組成的水泥基復合材料的總稱。通過在混凝土基材中摻加各類纖維，將抑制混凝土早期塑性收縮裂縫的產生，并限制外力作用下裂縫的擴展，對混凝土隨強度增長而抗拉、抗彎、抗沖擊和韌性變差的現象也起到極大的改善作用。同時，對混凝土的抗滲、防水和抗凍等耐久性也有極大的促進作用。所以纖維混凝土是一種具有非常好發展前景的工程材料。而我國工程界應用最廣泛的是有機合成纖維和鋼纖維。

合成纖維是化學纖維的一種，是用合成高分子化合物做原料而制得的化學纖維的統稱。合成纖維用于增強水泥混凝土最早由 Goldfein .S.于1965年提出，并建議用聚丙烯纖維作為混凝土的摻和料建造美軍工兵部隊的防爆結構，此后逐漸引起工程界的廣泛關注。因為對混凝土的抗滲、防裂、耐磨、抗沖擊、韌性、耐久性等綜合性能有明顯提升而價格又相對低廉的特點，合成纖維混凝土很快被工程界所青睞。目前應用較多的纖維品種有聚丙烯纖維、尼龍纖維、聚乙烯醇纖維和高彈模聚乙烯纖維。但合成纖維混凝土的質量一直得不到有效監控和把關，無疑影響了它未來的推廣應用。而其中最關鍵的問題就是如何才能有效提取其中的合成纖維從而完成對其纖維體積率的測定，去保證纖維混凝土的質量水平。相對于鋼纖維體積率檢測方法的多樣性而言，合成纖維體積率的檢測還是非常空缺的，而其中合成纖維的有效提取更是完全空白。基于以上的技術背景，提出一種合成纖維混凝土中纖維提取裝置及其提取方法是十分有必要且迫切的，它對于纖維混凝土的市場規范和發展推廣具有重要的現實意義。

技術實現要素：

本發明為了填補合成纖維混凝土中纖維提取的空白，提供了合成纖維混凝土中纖維提取裝置及其提取方法，大幅提高了合成纖維混凝土纖維體積率測定的準確率，可以有力地把控纖維混凝土的質量水平，對纖維混凝土的工程應用有巨大推動作用。

本發明是通過以下技術方案來實現的：合成纖維混凝土中纖維提取裝置，包括PE方形水箱、篩網層、內側支撐條、長方形橡膠條、圓形排水孔、圓膠塞和長方形孔；所述PE方形水箱的兩側內壁上設置有內側支撐條，所述PE方形水箱一側的設置有圓形排水孔，所述圓形排水孔內設置有篩網，圓形排水孔圓膠塞塞住，所述長方形孔與圓形排水孔設置在PE方形水箱的同一側所述長方形孔的下邊緣與內側支撐條的上邊緣對齊設置，所述篩網層包括橡膠圈、篩網和PVC塑料板；所述篩網的四周外圍設置有PVC塑料板，所述PVC塑料板的四周外圍設置有橡膠圈。

作為一種優選的技術方案，所述PE方形水箱的長、高、寬的尺寸均不受限制，且PE方形水箱的體積設置為大于等于10倍的樣品體積。

作為一種優選的技術方案，所述篩網的孔徑設置為0.065cm。

作為一種優選的技術方案，所述長方形孔的寬度設置為1cm。

作為一種優選的技術方案，所述圓形排水孔設置在樣品沉淀物表面以上且設置距離樣品沉淀物表面高至少3cm。

合成纖維混凝土中纖維提取裝置的提取方法，包括以下步驟：

步驟1：首先取出篩網層，將長方形橡膠條和圓膠塞塞好到裝置上，使PE方形水箱的四周密封性良好；取5L的新鮮混凝土拌合物樣品倒入PE方形水箱；

步驟2：一邊向PE方形水箱注水一邊進行第一次攪拌，注水速度設置小于3L/min，且第一次攪拌方向設置為由內而外攪拌，再由外而內攪拌，如此為一個周期，反復進行，直至注水至水箱處注水完成，注水完成后，再進行第二次攪拌，第二次攪拌方向設置為順時針由內而外攪拌，攪拌時間設置為大于等于5min,待溶液表面第一次靜止后，再進行第三次攪拌，第三次攪拌的方向設置為逆時針由內而外攪拌，攪拌時間設置為大于等于5min,待溶液表面第二次靜止，可見大量纖維浮于表面；

步驟3：取出PE方形水箱側面長方形橡膠條，將篩網層沿PE方形水箱內部兩側設置的內側支撐條迅速塞入PE方形水箱內，同時在PE方形水箱長方形孔的對面注水，是PE方形水箱內保持水位，防止纖維流失，待篩網層的一端與PE方形水箱的另一側完全接觸，再次將長方形橡膠條塞合到長方形孔上，停止注水；

步驟4：待步驟3的水面靜止后，拔開圓膠塞，進行排水，至圓形排水孔無水流出時，再次塞合上圓膠塞；

步驟5：揭開PE方形水箱側面長方形橡膠條，取出篩網層，收集其表面上的纖維，置于容器內，等待烘干處理；合上長方形橡膠條和圓膠塞，且重復步驟2操作，觀察溶液表面是否浮有纖維，若仍浮有纖維，則重復步驟3-步驟5，直至溶液表面不再有纖維殘留，提取結束。

作為一種優選的技術方案，所述步驟3的過程控制設置在10s內完成。

與現有技術相比較，本發明的有益效果在于：（1）裝置結構簡單、裝置所需材料造價低廉、方便簡易、操作簡單快捷；（2）有效防止了過程中發生的纖維損失，大大提高了纖維體積率測定的準確度，易于推廣。

附圖說明

圖1為本發明合成纖維混凝土中纖維提取裝置；

圖2為本發明合成纖維混凝土中纖維提取裝置的俯視圖；

圖3為本發明合成纖維混凝土中纖維提取裝置的左視圖；

圖4為圖2的A-A剖面圖；

圖5本發明合成纖維混凝土中纖維提取裝置中的篩網層結構示意圖。

圖中，1PE方形水箱；2篩網層；3內側支撐條；4長方形橡膠條；5圓形排水孔；6圓膠塞；7 長方形孔；2-1橡膠圈；2-2篩網；2-3PVC塑料板。

具體實施方式

為了進一步說明本發明，下面結合附圖及技術方案對本發明進行詳細地說明。

結合圖1-圖5所示；合成纖維混凝土中纖維提取裝置，包括PE方形水箱 1 、篩網層 2 、內側支撐條 3 、長方形橡膠條 4 、圓形排水孔 5 、圓膠塞 6 和長方形孔 7 ；所述PE方形水箱 1 的兩側內壁上設置有內側支撐條 3 ，所述PE方形水箱 1 的一側設置有圓形排水孔 5 ，所述圓形排水孔 5 內設置有篩網，圓形排水孔 5 用圓膠塞 6 塞住，所述長方形孔 7 與圓形排水孔 5 設置在PE方形水箱 1 的同一側，如圖1，從側面看，長方形孔 7 的下邊緣與內側支撐條 3 的上邊緣對齊設置，所述篩網層 2 包括橡膠圈 2-1 、篩網 2-2 和PVC塑料板 2-3 ；所述篩網 2-2 的四周外圍設置有PVC塑料板 2-3 ，所述PVC塑料板 2-3 的四周外圍設置有橡膠圈 2-1 。

所述PE方形水箱 1 的長、高、寬的尺寸均不受限制，且PE方形水箱 1 的體積設置為大于等于10倍的樣品體積。

所述篩網 2-2 的孔徑設置為0.065cm。

所述長方形孔 7 的寬度設置為1cm。

所述圓形排水孔 5 設置在樣品沉淀物表面以上，且設置距離樣品沉淀物表面高至少3cm。

在實際的應用過程中最佳尺寸，可設置PE方形水箱 1 的長為50cm,寬設置為30cm,高設置為33cm, 長方形橡膠條 4的寬度設置為1cm, 圓膠塞 6的圓心豎直方向上距離長方形橡膠條 4的高度為4cm, PVC塑料板 2-3寬度設置為4.5cm,, 橡膠圈 2-1的厚度設置為0.5cm, 橡膠圈 2-1的寬度設置為30cm, 橡膠圈 2-1的長度設置為50cm。篩網 2-2寬度設置為20cm, 篩網 2-2的長度設置為40cm。

合成纖維混凝土中纖維提取裝置的提取方法，包括以下步驟：

步驟1：首先取出篩網層 2 ，將長方形橡膠條 4 和圓膠塞 6 塞好到裝置上，使PE方形水箱 1 的四周密封性良好；取5L的新鮮混凝土拌合物樣品倒入PE方形水箱 1；

步驟2：一邊向PE方形水箱 1 注水一邊進行第一次攪拌，注水速度設置小于3L/min，且第一次攪拌方向設置為由內而外攪拌，再由外而內攪拌，如此為一個周期，反復進行，直至注水至水箱體積處注水完成，注水完成后，再進行第二次攪拌，第二次攪拌方向設置為順時針由內而外攪拌，攪拌時間設置為大于等于5min,待溶液表面第一次靜止后，再進行第三次攪拌，第三次攪拌的方向設置為逆時針由內而外攪拌，攪拌時間設置為大于等于5min,待溶液表面第二次靜止，可見大量纖維浮于表面；

步驟3：取出PE方形水箱側面長方形橡膠條，將篩網層沿PE方形水箱內部兩側設置的內側支撐條迅速塞入PE方形水箱內，同時在PE方形水箱長方形孔的對面注水，使PE方形水箱內保持水位，防止纖維流失，待篩網層的一端與PE方形水箱的另一側完全接觸，再次將長方形橡膠條塞合到長方形孔上，停止注水；

步驟4：待步驟3的水面靜止后，拔開圓膠塞 6 ，進行排水，至圓形排水孔 5 無水流出時，再次塞合上圓膠塞 6 ；

步驟5：揭開PE方形水箱 1 側面長方形橡膠條 4 ，取出篩網層 2 ，收集其表面上的纖維，置于容器內，等待烘干處理；合上長方形橡膠條 4 和圓膠塞 6 ，且重復步驟2操作，觀察溶液表面是否浮有纖維，若仍浮有纖維，則重復步驟3-步驟5，直至溶液表面不再有纖維殘留，提取結束。

作為一種優選的技術方案，所述步驟3的過程控制設置在10s內完成。

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行親楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。