Способ непрерывной обработки бетонной смеси и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к строительству, может быть использовано при возведении монолитных конструкций и сооружений, а также при производстве сборного железобетона и направлено на повышение прочности и морозостойкости. Бетонную смесь обрабатывают путем вибрирования одновременно с ее разогревом. Разогрев ведут в три стадии: на первой стадии полем высокой частоты до 30-70°С в течение 1-5 мин, на второй стадии импульсным током промышленной частоты до 70-105°С, причем продолжительность импульсов постоянна и соотношение между импульсами и паузами 1:1 - 1:10, а на третьей стадии одновременно воздействуют полями импульсного тока и тока высокой частоты в течение 1-3 мин. В устройстве для непрерывной обработки бетонной смеси установлены пластинчатые электроды 5 на наружных стенках камеры 1. Нижней частью камера 1 соединена с лотком 3. Над консольной частью лотка 3 расположены поперечные пластинчатые электроды 12. Внутри лотка 3 на его дне закреплены сплошные продольные электроды 9, имеющие в сечении L-образную форму. 2 с.п.ф-лы, 3 ил., 1 табл.

СОСЗ СОВЕТСНИХ

СО1фАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН

А1

„„SU„„595825 щ) С 04 В 40/00, В 28 В 17/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

rl0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

Г}РИ ГКНТ СССР (2I) 4449573/31 -33 (22) 29.06.88 (46) 30.09.90. Бюл. Ф 36 (71) Магнитогорский горно-металлургический институт им, Г.И.Носова (72) В.С,Баталов и В.Г.Яценко (53) 666.972(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1303416, кл. В 28 В 17/02, 1985.

2 (54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ ОБРАБОТКИ

БЕТОННОЙ СМЕСИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Иэобретение относится к строительству, может быть испольэовано при воэведении монолитных конструкций и сооружений, а также при производстве сборного желеэобетона и направлено на повышение прочности

}595825 4

f0 и морозостойкости. Бетонную смесь обрабатывают путем вибрирования одновременно с ее разогревом. Разогрев ведут в три стадии: на первой стае дии полем высокой частоты до 30-70 С в течение 1-5 мин, на второй стадии импульсным током промышленной частоФ ты до 70-105 С, причем продолжительность импульсов постоянна и соотношение между импульсами и паузами

1;1 - 1:10, а на третьей стадии од— навременно воздействуют полями имИзобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении монолитных конструкций и сооружений, а также при производстве сборного железобетона.

Цель изобретения — повышение проч- 25 ности и морозостойкости.

На фиг. 1 изображено, устройство, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг . 1; на фиг . 3 — электрод, абиплй вид. 3О

Устройство для непрерывной обработки бетонной смеси включает камеру 1, имеющую в поперечном сечении прямоугольную или круглую форму. Камера 1 в верхней части соединена с расходным бункером 2, а нижней частью

35 камера 1 соединена с лотком 3. На наружных стенках 4 камеры 1, расположенных над внутренней полостью лотка 3 перпендикулярно его продольной 4О оси, жестко закреплены пластинчатые электроды 5 для подачи высокой частоты от генератора (не показано).

Такое расположение электродов 5 на камере 1 позволяет увеличить площадь разогрева бетонной смеси, чта повышает ее качество, а также уменьшает мощность высокочастотного генератора.

На торцовой стенке 6 лотка 3 жестко закреплен вибратор 7, Внутри лотка 3 на дне его вдоль продольной аси на упругих электроизаляционных прокладках 8, выполненных, например, из резины закреплены сплошные процоль%

55 ные электроды 9, имеющие в поперечном сечении L-образную форму, По ширине лотка электроды 9 (фиг. 2) закреплены с шагом, который зависит ат вепульсного тока и тока высокой частоты в течение 1-3 мин, В устройстве для непрерывной обработки бетонной смеси установлены пластинчатые электроды 5 на наружных стенках камеры 1.

Нижней частью камера 1 соединена с лотком 3. Над консольной частью лотка 3 расположены поперечные пластинчатые электроды 1 2. Внутри лотка 3 на ега дне закреплены сплошные продольные электроды 9, имеющие в сечении L-образную форму. 2 с.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл. личины амического сопротивления бетонной смеси и может конструктивно меняться, Электроды 9 закреплены так, что их вогнутые поверхности 10 обращены навстречу одна другой, а выпуклые поверхности 11 смежных электродов 9 контактируют между собой своей верхней частью. Причем электроды 9 соединены с источником импульсного тока (не показано).

Такая форма и расположение электродов 9 в лотке 3 создает равномерную концентрацию теплового поля в нижней части электродов, а это способствует более эффективному выжиманию паравоздушной фазы из бетонной смеси, тем самым улучшая процессы гидратации цементного теста, а следовательно, и качество бетонной смеси.

Над консольной частью лотка 3 расположены разрез ные пластинчатые электроды 12 длиной, равной ширине лотка, чта способствует образованию равномерного теплового поля по сечению бетонной смеси. Электроды 12 соединены с источником тока высокой частоты (не показано) .

На начальный момент разогрева бетонной смеси внизу камеры нагрева 1 предусмотрено затворное устройство

13, которое может быть сплошным или решетча-ым, шторным или створчатым.

Для установки предлагаемого устройства в рабочее положение оно может быть подвешено через амортизаторы на стержнях или подвесках или установлена на. раме с возможностью регулирования угла наклона лотка для регулирования скорости разогрева и

159 перемещения бетонной смеси по вйбрОлотку (не показано).

Способ осуществляют следующим образом.

С помощью бетононасоса в расходный бункер 2 (фиг. 1) непрерывно подают бетонную смесь и одновременно на сплошные пластинчатые электроды 5, расположенные на наружных стенках камеры 1, подают ток высокой частоты 15 кГц. Бетонная смесь, поступая в камеру 1, разогревается током высокой частоты в течение 1-5 мин до

30-70 С. Этот температурный и временной режимы способствуют быстрому разогреву заполнителя бетона, что ведет к интенсивному выжиманию паровоздушной среды из микротрещин и пор заполнителя, а в образовавшийся вакуум проникновению цементного теста. Это обеспечивает лучшее сцепление цементного теста с заполнителем, повьппая структурную однородность бетонной смеси, улучшая ее качество.

При разогреве бетонной смеси током высокой частоты до 20 С в течение

30 с происходит слабый процесс разогрева заполнителя бетона, что ведет к неполному удалению паровоздушной среды из него и не происходит интенсивного сцепления цементного теста с заполнителем. При этом качество бетонной смеси ухудшается.

Разогрев бетонной смеси током высокой частоты до 80 0 в течение

6 мин нецелесообразен, так как это приводит к "ложному" схватыванию . бетонной смеси, потере неподвижности, ухудшению ее реологических свойств, Из камеры 1 разогретая до 3070 С бетонная смесь поступает на лоток 3, где на электроды 9 подают импульсный ток промьппленной частоты, . равный 50 Гц, При этом продолжительность импульсов постоянна, а паузы между импульсами устанавливают в пределах 1:I — 1:10. Такой режим подачи импульсного тока способствует регулированию направленного потока паровоздушной массы, а также регулированию В/Ц отношения бетона, что ведет к улучшению качества бетонной смеси. В лотке 3 бетонную смесь адновременно с разогревом импульсным током подвергают вибрированию для лучшей ее активации. Разогревают бетонную смесь импульсным током до 705825 6

105 С. При такой температуре прогрева бетонной смеси происходит интенсивнее разогрев цементного теста, иэ которого выжимается паровоэдушная среда, а так как все объемные и фазовые изменения происходят в бетонной смеси, находящейся в пластичном состоянии, то качество бетонной смеси улучшается. Если разогрев горячей бетонной смеси осуществлять импульсами в отношении 0,5:1 до 60 С, то разогрев бетонной смеси происходит медленно, не интенсивно проходят все тепловые фазовые объемные и химические изменения в бетонной смеси, что приводит к ухудшению ее качества, неполной гидратации цементных зерен. Если разогрев горячей бетон2О ной смеси вести при соотношении больше максимального, например 1:13, О до.110 С, то бетонная смесь быстро образует кристаллизационную структуру, т.е. теряет подвижность, а это

25 приводит к "ложному" схватыванию, Разогретая бетонная смесь до 70105 С, продвигаясь по лотку 3, достигает его консольной части, где одновременно подвергается разогреву током высокой частоты, равным 15 кГц, в течение 1-3 мин, который подают на разрезные электроды 12, и импульсным током, равным 50 Гц. В результате одновременного разогрева током высокой частоты и импульсным током

35 в бетонной смеси создаются тепловые потоки, направленные навстречу один другому. Ток высокой частоты разогревает поверхностный слой бетона, 40 из которого при этом удаляется избыточная вода и создается более плотный слой бетона, предотврапьчн щий испарение влаги из стальной толщи бетонной смеси. Одновременно импульсный ток создает в разогреваемой бетонной смеси тепловой поток, который направлен снизу вверх к открытой поверхности бетонной смеси. Но выходу тепла из бетонной массы препятствует тепловой поток, создаваемый полем тока высокой частоты. Происходит консервирование тепла в толще бетонной смеси, используемой для последующей гидратации цемента и наборе прочности бетоном.

При одновременном воздействии на горячую бетонную смесь импульсным током и током высокой частоты меньше мин в бетонной смеси не

1595825 успевает образоваться эффективный тепловой поток, который способствовал бы созданию запасов тепловой энергии в толще разогреваемой бетонной смеси, снижая тем самым процесс последующей гидратации цемента и набора прочности бетоном °

При одновременном воздействии импульсного тока и тока высокой частоты на горячую бетонную смесь более длительное время, например в течение

4-5 мин, происходит мгновенное схватывание бетонной смеси, что ухудшает ее качество. Такиь, образом, высокотемпературная, виброактивированная бетонная смесь с отрегулированным водоцементным отношением, с создан иым запасом тепла поступает на место укладки в опалубку или форму. Полученная высококачественная бетонная смесь в виде пасты, уложенная в опалубку или форму, не требует дальнейшей обработки. B процессе охлаж" дения, при обжатии атмосферным давлением имеет место дополнительное опрессование бетонной смеси.

Режимы обработки и результаты испытаний представлены в таблице.

Формула изобретения

1. Способ непрерывной обработки бетонной смеси перед укладкой в форму-опалубку путем вибрирования с одновременным разогревом электрическим током,отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и мороэостойкости, разогрев ведут в три стадии: на первой стадии — полем

О тока высокой частоты до 30-70 С в течение 1-5 мин, на второй стадии— импульсным током промышленной частоты о до 70-105 С, причем продолжительность импульсов постоянна и соотношение между импульсами и паузами равно

1:1 - 1:10, а на третьей стадии одновременно воздействуют полями импульсного тока и тока высокой частоты в течение 1-3 мин.

2. Устройство для непрерывной обработки бетонной смеси, включающее лоток, на дне которого вдоль продольной оси на электроиэоляционной прок20 ладке закреплены электроды и раз мещенный на торцовой стенке лотка вибратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, устройство снабжено соединенной с лотком камерой, на наруж25 ных стенках которой перпендикулярно продольной оси лотка закреплены пластинчатые электроды, и рядом поперечных пластинчатых электродов, расположенных над консольной частью лотка, при этом электроды в лотке выполнены в виде сплошных продольных элементов,. имеющих в поперечном сечении L-образную. форму, вогнутые поверхности которых обращены навстречу одна другой, образуя продольные каналы параболической формы.

1595825

Иорозо стой

Стадии

Нарна бетона

Рекли обработки

Опыт с, c

8 мин

Соотноиение

ОК, Вид тока

Частота, EO кость, циклы

14 ч 28 дней

2 ч импульсов н пвуа

Ио изобретению

6 В.Ч.

30 1

70 3

15 кГц

50 Гц

5 200 2,21 IВ,Э 26,7

200

Импульсный ток

В.Ч. + импульсный

l5 кГц

S0 Гц

ЧО 1

50 Э

95 5

200

250 В.Ч. IS кГц

6 ичпульсный 50 Гц

В.Ч. + 15 кГц импульсньк! 50 Гц

200

300

10 0,5

50 2!

200

19,3

IОО

О ° 5

7,8

)5 aln

50 Гц

2:)1

200

)5 кГц

50 Гц

120 4

2:)) Ирототип

6 Иромыдлснный ток

200

95 5

50 Гц

2 100

1,12

10,8

21,Ь

A-А фиг. 2

В.Ч.

6 импульсный

В.Ч.

+импульсный

В.ч.

6 MHnynsnnIIA

В.ч.

+импульсный

В.Ч.

Ь импульсный ток

В.Ч.

+импульсный

15 кГц

50 Гц

15 кГц

50 Гц

I5 кГц

50 Гц

15 кГц

50 Гц

10S 2

70 5

105 7

110 3

60 1

80 Ь

115 8

I:5

I:5

I I10

I:)0

0,5:1

0,5:1

Иодъни ность

ОК, см

Прочноетьр и ° ГЦ)аю чарек с ° °

2,35 19,2 27,4

2,57 21,8 30,6

0,87 9,3 17,3

1595825

Фиг.З

Составитель В. Лебедева

Техред Л Олийнык Корректup Т. Палий

Редактор Н. Кивтулинец

Заказ 2885 Тираж 558 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытияч при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж- 35, Раушская наб., д. 4,".

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгороч, i t. I ëãàðèíà, 101