[发明专利]一种基于磁驱动浇筑混凝土的方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，具体涉及一种基于磁驱动浇筑混凝土的方法。

背景技术

在现代建筑工程施工中，混凝土浇筑技术是施工技术管理的重要内容，是 影响建筑物结构稳定性、影响建筑物混凝土施工质量的关键，加强对混凝土浇 筑技术的提高非常重要。在混凝土浇筑技术中，常见的混凝土浇筑方式有两种： 一种人工自然浇筑法，基于重力原理向下浇筑，如梁、柱、墙等构件形式均采 用这类浇注方式，由于重力的方向是垂直向下的，重力加速度的大小也是恒定 不变的，因此混凝土的浇筑方向、浇筑范围也是受限的，而且对所浇筑混凝土 的流动性要求也高。另一种顶升法，基于泵压差来顶升浇筑，即在钢管柱下部 开孔，用输送管将混凝土输送泵的出口与之连接，混凝土受泵压影响经由输送 管连续注入钢柱内，直至柱内注满混凝土；例如申请号为200510000598.5的中 国发明专利公开了一种轻质混凝土泵送方法和设备，这种浇筑方式虽然利用了 混凝土输送泵的泵压来驱动混凝土，但仍然是靠重力作用实现混凝土自身的密 实，因此也要求混凝土具有较高的流动性。

综上，现有的浇筑方式都基于重力控制来驱动混凝土，所以浇筑的适用对 象有局限，仅限于竖立的构件。若针对水平放置的构件(如水平的钢管构件)， 现有的浇筑方式存在如下技术缺陷：①水平的钢管由于两端开口，中间密闭， 浇筑时混凝土的流动不受重力影响，因此不适用人工自然浇筑法；②顶升法只 能在混凝土的进口处驱动，难以驱动混凝土在钢管内横向流动，而且混凝土在 钢管内分布不均匀，无法密实浇筑，因此也不适用顶升法。

所以，如何采用一种便捷、有效的浇筑方式，对构件横向浇筑混凝土，是 本领域技术人员急需解决的技术难题。

发明内容

本发明提供了一种基于磁驱动浇筑混凝土的方法，通过在混凝土中添加铁 磁性骨料，基于磁场原理驱动混凝土横向流动、密实浇筑，解决了现有技术存 在的上述缺陷。

本发明所采用的技术方案具体如下：

一种基于磁驱动浇筑混凝土的方法，包括如下步骤：

(1)将铁磁性骨料按比例加入混凝土，经搅拌机均匀搅拌2min；

(2)在待浇筑构件的外周架设磁场，待浇筑构件的一端连接有磁感应装置， 开启磁场电源，使得磁场内的磁力线集中于待浇筑构件内；

(3)从待浇筑构件的另一端添加步骤(1)所得的混凝土，控制磁场电流 与磁感应强度，使得混凝土在构件内均匀流动；

(4)当混凝土均匀布满整个浇筑空间后，关闭磁场电源，检查浇筑的密实 度。

优选的，步骤(1)中，铁磁性骨料占混凝土的比重至少为50％。

更优选的，铁磁性骨料中，铁磁性物质占骨料的比重为25～100％。

优选的，步骤(1)中，铁磁性骨料均匀分布于混凝土中，与混凝土的其他 成分形成良好粘结。

优选的，铁磁性骨料为钢渣、铁粉、磁铁矿、废炉渣等中的一种或几种。

优选的，步骤(1)中，混凝土的坍落度至少为10mm。

优选的，步骤(2)中，磁场由线圈、线圈骨架、外壳和钢端板形成，其中 线圈缠绕于线圈骨架，线圈骨架包覆于外壳内，外壳通过钢端板固定在待浇筑 构件的外周。

优选的，步骤(2)中，铁磁性骨料在磁场中产生的磁场力的满足条件为： 混凝土颗粒间粘聚力<磁场力<混凝土离析临界力。

优选的，步骤(2)中，架设的磁场为单个磁场，或为多个磁场的叠加。

本发明中，混凝土的粗、细骨料采用铁磁性物质，例如钢渣或铁粉。铁磁 性骨料与水泥、水和普通砂石按比例均匀搅拌，形成混凝土，在混凝土具有流 动性的时候，利用磁力发生装置产生磁场，从而控制铁磁性骨料在磁场中的运 动中心，并利用铁磁性骨料与混凝土其他成分间的粘结力，将混凝土移动至所 需要浇筑的位置。由于磁场方向可以人为设计，外加磁场(含单个磁场或多个 磁场的叠加)也可以运动，从而可以实现摆脱重力约束，进行全方位的混凝土 浇筑。磁场通过每个铁磁性骨料均匀作用于混凝土上，而且施加的磁场力大小 可以控制，能够超过重力作用，从而可以降低对于混凝土流动性的要求。

综上，本发明提供的浇筑方法，创新性在于：

1、有别于现有技术的基于重力控制原理，本方法基于磁性物质在电磁场受 到电磁力的原理，通过磁驱动混凝土来实现浇筑目的；