Способ изготовления бетонных изделий

 

Изобретение относится к области изготовления бетонных изделий и направлено на улучшение качества строительных бетонных изделий. При изготовлении бетонных изделий готовят бетонную смесь и формуют при перемещении бетонной смеси вдоль бортов пресс-формы. Борта пресс-формы выполнены из изолированных друг от друга секций и подключены к источнику электрического тока. В процессе формования на бетонную смесь воздействуют электрическим полем с последовательно уменьшающейся напряженностью.

Изобретение относится к строительству, а именно к изготовлению изделий из бетона на заполнителях растительного происхождения (щепа лиственная, хвойных пород или смеси, камыша, соломы, половы, шелухи подсолнуха, стеблей топинамбура и т. п.) и может быть использовано в производстве строительных материалов.

Известен способ изготовления бетонных изделий [1] включающий укладку в форму бетонной смеси, содержащей крупный пористый заполнитель, цемент, песок и воду, виброуплотнение, образование токопроводящего слоя и электротермообработку путем подключения токопроводящего слоя к источнику переменного тока. В форму укладывают крупный пористый заполнитель, на который предварительно наносят токопроводящий слой толщиной 0,1 0,15 мм, затем укладывают приготовленную растворную смесь и осуществляют виброуплотнение. Этот способ недостаточно эффективен.

Известен также способ изготовления бетонных и железобетонных изделий [2] включающий приготовление бетонной смеси, формование, воздействие электрическим полем постоянного тока при размещении изолированных от емкости электродов, при этом перед формованием бетонную смесь помещают в емкость с установленными в ней электродами, изолированными от емкости, воздействуют полем электрического постоянного тока при напряженности поля 0,04 0,06 КВ/м и длительности воздействия не менее 0,02 сек.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является способ изготовления бетонных изделий на древесном заполнителе, включающий приготовление бетонной смеси, формование изделия при воздействии на смесь электрическим полем, образованным путем подключения противоположных бортов прессформы к источнику электрического тока [3] В известном способе в форме обрабатывают электрическим током постоянного напряжения, под воздействием которого в бетонной смеси происходят процессы электролиза, электроосмоса, электрофореза, что позволяет сократить время начала схватывания и твердения изделия. При этом, подаваемая плотность тока из-за увеличивающегося электрического сопротивления тока претерпевает значительные изменения. Это приводит к повышению температуры обрабатываемых бетонных изделий, возможности увеличения активности находящихся в заполнителе сахаристых веществ, экстрагирующих в бетонную массу, и в конечном итоге, к ухудшению качества конструктивных изделий. Кроме того, технологический процесс представляет собой ряд дискретных операций, значительная доля технологического времени при этом состоит из непроизводительных межоперационных потерь времени.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является создание способа, обладающего повышенной производительностью.

Технический результат настоящего изобретения заключается в улучшении качества конструктивных строительных изделий.

Это достигается в способе изготовления бетонных изделий, включающем приготовление бетонной смеси, формование изделия при воздействии на смесь электрическим полем, образованным путем подключения противоположных бортов прессформы к источнику электрического тока, в процессе формованя на бетонную смесь воздействуют электрическим полем с последовательно уменьшающейся величиной напряженности электрического поля при перемещении бетонной смеси вдоль бортов прессформы, которые выполнены из изолированных друг от друга секций.

Наложение электрического поля перпендикулярно направлению непрерывного движения бетонной смеси в прессформе дает возможность подведения дополнительной энергии, которая позволяет за счет электромеханических процессов сдвинуть равновесную концентрацию геля цемента вокруг зерна и тем самым осуществить перемешивание бетонной смеси на уровне макроструктуры в процессе формования изделия.

Кроме того, последовательное пропускание бетонной смеси через электрические поля различной напряженности позволяет создать условия, при которых температура изделия остается в пределах, не превышающих температуры интенсивного поступления сахаристых веществ в бетонную массу, что в конечном итоге приводит к уменьшению времени обработки электрическим полем бетонной смеси.

Способ осуществляют следующим образом. В прессформу, у которой две противоположные стенки выполняют роль электродов, непрерывно вводится бетонная смесь. Усилие прессования создается постоянным. Электрический тон подается на электроды формы так, что движение ионов происходит в перпендикулярном направлении относительно движения бетонной смеси, подвергается воздействию электрического поля постоянного тока и изменяющимися параметрами. По мере перемещения по длине прессформы в бетонной смеси происходит ряд физико-химических процессов, (электролиз, электроосмос, электрофорез) в результате чего электрическое сопротивление увеличивается. Вследствие этого происходит разогрев бетонной смеси. Поэтому при перемещении по длине прессформы бетонная смесь подвергается постоянно уменьшающимся значениям электрического поля постоянного тока, результатом чего является стабилизация температуры изделий на определенных участках.

Под воздействием повышенной температуры сахаристые вещества, находящиеся в растительной массе, особенно лиственных пород, выделятся в раствор цемента, поэтому на электродах отдельных участков прессформы создают электрическое поле различной напряженности, что позволяет ограничить повышение температуры бетонной смеси, не превышающей температуры интенсивного выделения сахаристых веществ в бетонную смесь, что в конечном итоге приводит к ускорению схватывания бетонной смеси и исключению возможности вредного воздействия сахаристых веществ на прочность готового изделия и его биологическую стойкость.

Пример: обработке подвергается смесь, состоящая (в расчете на 1 м³ изделия) из 220 кг цемента марки 400, 200 кг цепы древесной (лиственной породы), 1,5 кг жидкого стекла. Водоцементное отношение составляет В/Ц 0,3, после перемешивания в растворомешалке масса поступает в шнековый пресс. Пресс с усилием 5 кг/см² направляет бетонную массу в прессформу прямоугольного сечения, например, размером 200х150. Усилие прессования остается постоянным в течение всего технологического цикла. Противоположные стенки у прессформы выполнены из стали 12х18Н10Т. Отдельные участки стенок электрически разделены. К ним подключены шины, по которым подводят постоянное напряжение. Благодаря этому разделению к стенке подводится электрический ток различной величины 10а, 8а, 6а. Величина напряжения на стенках прессформы составляет соответственно 110в, 90в, 65в. Величина напряженности электрического поля E=V/D будет соответственно составлять E" 110в / 0,15м 735 В/м, E"" 90в/0,15м 600 в/м, E""" 65в / 0,15м 433 в/м.

Направление тока меняется через 30 сек с периодом прерывания в 0,5 1,0 сек между его включениями.

Обработка бетонной смеси в электрическом поле происходит в течение 60 - 70 мин. После зоны электрообработки перемещаемая бетонная смесь находится в форме еще 120 140 мин. По мере выхода отформованной, обработанной в электрическом поле и отвердевшей бетонной массы производят ее разделение при помощи механической ножовки на изделия необходимой длины.

Полученные изделия через 7 суток имеют прочность на сжатие до 50 кг/см², являются трудносгораемым материалом, с коэффициентом теплопередачи 0,12 0,15 ккал/г м^oC, биологически стойким, с плотностью 0,8 0,86 кг/см³, и коэффициентом звукопроводности 48, с коэффициентом термического расширения при изменении температуры на 1^oC - 0,015 мм/м, морозостойким, (выдерживает 15 25 циклов), с хорошей обрабатываемостью инструментом.

Формула изобретения

Способ изготовления бетонных изделий, включающий приготовление бетонной смеси, формование изделия при воздействии на смесь электрическим полем, образованным путем подключения противоположных бортов пресс-формы к источнику электрического тока, отличающийся тем, что в процессе формования на бетонную смесь воздействуют электрическим полем с последовательно уменьшающейся величиной напряженности электрического поля при перемещении бетонной смеси вдоль бортов пресс-формы, которые выполнены из изолированных друг от друга секций.