Способ производства ячеисто-бетонной смеси



Способ производства ячеисто-бетонной смеси
Способ производства ячеисто-бетонной смеси
Способ производства ячеисто-бетонной смеси

 


Владельцы патента RU 2474493:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ) (RU)

Изобретение относится к технологии производства строительных материалов. Технический результат - оперативная корректировка масс компонентов смеси для следующего замеса при изменении энтальпии извести. Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что по анализу динамики температуры смеси от момента загрузки извести до выгрузки смеси из смесителя вычисляется новое значение массы дозируемой извести для следующего замеса. 3 ил.

 

Изобретение относится к технологии производства строительных материалов и может быть использовано при производстве ячеистых бетонов.

Известен способ оперативного назначения рецептуры ячеисто-бетонной смеси, имеющей в своем составе известь, включающий подготовку, определение содержания всех компонентов и корректировку рецептуры смеси по результатам анализа текучести ячеистой массы, прочности образцов /Чехов А.П. и др. Справочник по бетонам и растворам, Киев, Будiвельник, 1972, стр.128-130/ [1].

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относят то, что известный способ обладает большой трудоемкостью. Кроме того, процесс анализа идет медленно и не позволяет оперативно вмешаться в непрерывный технологический цикл изготовления ячеистого бетона путем внесения поправок в рецептуру при изменении качества исходного сырья, в частности извести, для следующего замеса.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному способу по совокупности признаков является способ оперативного назначения рецептуры ячеисто-бетонной смеси /Жернаков Н.И., Мясников В.Н., Козюк М.Ф. Патент РФ на изобретение №2237040/ [2]. В этом способе осуществляется анализ температуры бетона в массиве перед его резкой и энтальпии, определяемой экспресс-методом, а также корректировка содержания компонентов с использованием компьютера, микропроцессор которого программируют на основании экспериментальной зависимости температуры бетона в массиве от содержания извести при заданных величинах энтальпии извести, также заложенных в программу. Этот способ принят за прототип.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относят то, что в известном способе анализ температуры бетона в массиве определяется перед его резкой, что не обеспечивает достаточно быструю коррекцию рецептуры приготовления смеси на изменение энтальпии извести.

Сущность изобретения - повышение качества ячеисто-бетонных изделий и сокращение времени корректировки масс компонентов смеси при производстве ячеисто-бетонной смеси.

Технический результат - повышение качества ячеисто-бетонных изделий, оперативная корректировка масс компонентов смеси для следующего замеса при изменении энтальпии извести.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе производства ячеисто-бетонной смеси, включающем в себя подготовку и перемешивание в смесителе портландцемента, извести с известным значением энтальпии, гипса, воды, кремнеземистого компонента, обратного шлама, алюминиевой пудры, измерение температуры смеси в смесителе в процессе перемешивания, выгрузку смеси из смесителя в форму с последующей ее выдержкой, дополнительно экспериментально определяют зависимость относительного коэффициента отклонения максимального значения температуры во время выдержки смеси, определяющего значение массы дозируемой извести для следующего замеса, от относительного коэффициента отклонения температуры в момент выгрузки смеси при изменении значения энтальпии, измеряют фактическую температуру смеси в момент выгрузки, сравнивают значение фактической температуры смеси в момент выгрузки с требуемым значением, определяют значение коэффициента отклонения температуры в момент выгрузки смеси при изменении значения энтальпии, знак которого зависит от знака рассогласования требуемой температуры выгрузки от фактической, в результате из экспериментально определенной зависимости коэффициента отклонения максимального значения температуры во время выдержки смеси от относительного коэффициента отклонения температуры в момент выгрузки смеси при изменении значения энтальпии определяется значение коэффициента отклонения максимального значения температуры во время выдержки смеси, затем вычисляется новое значение массы дозируемой извести для следующего замеса, оно определяется из произведения массы отдозированной извести на рассогласование единицей от значения коэффициента отклонения максимального значения температуры во время выдержки смеси, новое значение массы дозируемой извести вводится в рецептуру следующего замеса.

На чертежах представлено: на фиг.1 показаны кривые динамики процессов нагрева ячеисто-бетонной смеси при гашении извести массой m0 в условиях вариации значения ее энтальпии iизв. На этих кривых показан момент времени tВ, в который происходит выгрузка смеси. В этот момент времени измеряется температура смеси выгрузки ТВ. Кривая 2 для динамической соответствует значению энтальпии , при этом ТВВО. Для динамических кривых 1 и 3 значение энтальпии извести iизв, соответственно, равно , .

На фиг.2 изображена экспериментально определенная зависимость относительного коэффициента отклонения максимального значения температуры во время выдержки смеси от относительного коэффициента отклонения температуры в момент выгрузки смеси при изменении значения энтальпии β=f(γ), позволяющая по известной величине коэффициента отклонения температуры в момент выгрузки смеси γ определить значение коэффициента отклонения максимального значения температуры во время выдержки смеси β и с помощью выражения m=mO·(1-β), здесь mO - масса извести при известном значении энтальпии , определить значение массы m извести для следующего замеса.

На фиг.3 изображена функциональная схема устройства оперативной корректировки масс компонентов смеси для следующего замеса при изменении энтальпии извести, где приняты следующие обозначения: блок задания температуры при выгрузке ТВО 2, блок задания рецепта 6, который содержит в себе блок задания массы извести m0 1, блок, реализующий зависимость относительного коэффициента отклонения максимального значения температуры во время выдержки смеси от относительного коэффициента отклонения температуры в момент выгрузки смеси при изменении значения энтальпии β=f(γ), 4, блок памяти 13, первое устройство сравнения 10 и второе устройство сравнения 11, блок деления 3, блок умножения 12, блок задания единицы 5, дозаторы компонентов смеси 7, смеситель 8 с датчиком измерения температуры смеси в момент выгрузки 9.

Блок задания температуры при выгрузке ТВО 2 формирует сигнал задания температуры при выгрузке смеси ТВО, который поступает на вход блока деления 3 и на прямой вход первого устройства сравнения 10. На инверсный вход первого устройства сравнения 10 поступает сигнал с выхода блока памяти 13. Выход датчика измерения температуры смеси в момент выгрузки 9 соединен с входом блока памяти 13. Значение температуры выгрузки ТВ запоминается в блоке памяти 13 и обновляется там после выгрузки очередного замеса. Выход первого устройства сравнения 10 соединен с входом делимого блока деления 3. На выходе блока деления 3 формируется коэффициент отклонения температуры в момент выгрузки смеси при изменении значения энтальпии γ=(ТВОВ)/ТВО. На выходе блока, реализующего зависимость относительного коэффициента отклонения максимального значения температуры во время выдержки смеси от относительного коэффициента отклонения температуры в момент выгрузки смеси при изменении значения энтальпии β=f(γ), формируется сигнал коэффициента отклонения максимального значения температуры во время выдержки смеси β, который подается на инверсный вход второго устройства сравнения 11, прямой вход которого соединен с выходом блока задания единицы 5. На выходе второго устройства сравнения 11 формируется сигнал (1-β), который подается на второй вход блока умножения 12. Первый вход блока умножения 12 соединен с выходом блока задания массы извести m0 1, формирующего сигнал, определяющий значение массы m0. Поэтому на выходе блока умножения 12 формируется сигнал, определяющий значение массы извести m=mO·(1-β), который подается на вход блока задания рецепта 6. Выход блока задания рецепта подается на вход дозаторов компонентов смеси 7, выход которых соединен со смесителем 8, оснащенным датчиком измерения температуры смеси в момент выгрузки.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.

Принимая во внимание, что динамика изменения температуры смеси Tсм(t) при гашении извести описывается апериодическим звеном второго порядка [3, 4], а максимальное тепловыделение Qизв=mизв·iизв, где iизв - энтальпия, mизв - масса извести, можно считать, что влияние вариации энтальпии iизв на температуру смеси Тсм можно скомпенсировать изменением величины массы извести mизв.

На фиг.1 показаны динамические процессы нагрева ячеисто-бетонной смеси при гашении извести массой m0 в условиях вариации значения ее энтальпии iизв в диапазоне , полученные по результатам вычислительных экспериментов [5, 6]. На фиг.1 задан момент времени tВ, в который происходит выгрузка смеси. В этот момент времени измеряется температура смеси ТВ. Кривая 2 для динамической соответствует значению энтальпии , при этом ТВВО. Для динамических кривых 1 и 3 значение энтальпии извести iизв, соответственно, равно , . Анализ результатов обработки динамических кривых (фиг.1) позволяет определить: относительный коэффициент β=(ТУСТОУСТ)/ТОУСТ, где ТОУСТ, ТУСТ - максимальные температуры смеси, приготовленной при известном значении энтальпии и при значении энтальпии, не равном , соответственно; и относительный коэффициент γ={ТВОВ)/ТВО, где ТВО, ТВ - температуры при выгрузке смеси, приготовленной при известном значении энтальпии и при значении энтальпии, не равном , соответственно. На основании этих расчетов строится зависимость относительного коэффициента отклонения максимального значения температуры во время выдержки смеси от относительного коэффициента отклонения температуры в момент выгрузки смеси при изменении значения энтальпии β=f(γ), показанная на фиг.2. Эта зависимость позволяет по известной величине коэффициента отклонения температуры в момент выгрузки смеси γ определить значение коэффициента отклонения максимального значения температуры во время выдержки смеси β и с помощью выражения m=mO·(1-β), здесь mO - масса извести при известном значении энтальпии , определить значение массы m извести для следующего замеса. Величина m вводится в рецептуру смеси. Вышесказанное можно осуществить на базе устройства для оперативной корректировки масс компонентов смеси для следующего замеса при изменении энтальпии извести, изображенной на фиг.3. Это устройство работает следующим образом: если температура смеси в момент выгрузки ТВВО, то на выходе блока деления 3 значение коэффициента γ=0, следовательно, на выходе блока, реализующего зависимость относительного коэффициента отклонения максимального значения температуры во время выдержки смеси от относительного коэффициента отклонения температуры в момент выгрузки смеси при изменении значения энтальпии β=f(γ), 4 коэффициент β=0, поэтому значение массы на выходе блока умножения 12 m=mO, и коррекции дозирования извести не происходит. Если температура смеси в момент выгрузки ТВ≠ТВО, то на выходе блока деления 3 значение коэффициента γ≠0, а знак γ зависит от знака рассогласования (ТВОВ). В результате на выходе блока, реализующего зависимость относительного коэффициента отклонения максимального значения температуры во время выдержки смеси от относительного коэффициента отклонения температуры в момент выгрузки смеси при изменении значения энтальпии β=f(γ), 4 формируется значение коэффициента β, определяемого экспериментальной зависимостью β=f(γ), реализованной в блоке, реализующем зависимость относительного коэффициента отклонения максимального значения температуры во время выдержки смеси от относительного коэффициента отклонения температуры в момент выгрузки смеси при изменении значения энтальпии β=f(γ), 4. Поэтому значение массы на выходе блока умножения 12 определяется зависимостью m=mO·(1-β), и осуществляется коррекция дозирования извести для следующего замеса. Это приводит к тому, что температура смеси при выгрузке следующего замеса ТВ приближается к значению температуры смеси при выгрузке ТВО, заданной блоком задания температуры при выгрузке ТВО 2.

Заявленный способ позволяет автоматически оперативно уточнять значение массы извести в рецептуре при производстве ячеисто-бетонной смеси.

С применением заявленного способа повышается качество производства ячеисто-бетонных изделий за счет стабилизации температурного режима при гашении извести и сокращается время корректировки масс компонентов смеси.

Источники информации

1. Чехов А.П. и др. Справочник по бетонам и растворам. - Киев: Будiвельник, 1972, с.128-130.

2. Пат. 2237040 Российская Федерация, МПК 7 C04B 38/02. Способ оперативного назначения рецептуры ячеисто-бетонной смеси / Жернаков Н.И., Мясников В.Н.; заявитель и патентообладатель ОАО «Коттедж». - №2002110345/03.

Способ производства ячеисто-бетонной смеси, включающий в себя подготовку и перемешивание в смесителе портландцемента, извести с известным значением энтальпии, гипса, воды, кремнеземистого компонента, обратного шлама, алюминиевой пудры, измерение температуры смеси в смесителе в процессе перемешивания, выгрузку смеси из смесителя в форму с последующей ее выдержкой, отличающийся тем, что дополнительно экспериментально определяют зависимость относительного коэффициента отклонения максимального значения температуры во время выдержки смеси, определяющего значение массы дозируемой извести для следующего замеса, от относительного коэффициента отклонения температуры в момент выгрузки смеси при изменении значения энтальпии, измеряют фактическую температуру смеси в момент выгрузки, сравнивают значение фактической температуры смеси в момент выгрузки с требуемым значением, определяют значение коэффициента отклонения температуры в момент выгрузки смеси при изменении значения энтальпии, знак которого зависит от знака рассогласования требуемой температуры выгрузки от фактической, в результате из экспериментально определенной зависимости коэффициента отклонения максимального значения температуры во время выдержки смеси от относительного коэффициента отклонения температуры в момент выгрузки смеси при изменении значения энтальпии определяют значение коэффициента отклонения максимального значения температуры во время выдержки смеси, затем вычисляют новое значение массы дозируемой извести для следующего замеса, которое определяют из произведения массы отдозированной извести на рассогласование единицей от значения коэффициента отклонения максимального значения температуры во время выдержки смеси, новое значение массы дозируемой извести вводят в рецептуру следующего замеса.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оборудованию для приготовления бетонных смесей. .

Изобретение относится к набору волокон для бетона с метками РЧ идентификации или любым другим типом меток, которые могут обеспечивать информацию «Я здесь», и к бетону или бетонной структуре, содержащим волокна с метками РЧ идентификации, для армирования или для любых других целей.

Изобретение относится к области управления устройствами для приготовления смесей. .

Изобретение относится к устройствам для приготовления растворов и бетонных смесей. .

Изобретение относится к устройствам для приготовления растворов и бетонных смесей. .

Изобретение относится к способу приготовления бетонной смеси и может найти применение в строительном производстве. .

Изобретение относится к устройствам для приготовления растворов и бетонных смесей. .

Изобретение относится к устройствам для приготовления растворов и бетонных смесей. .

Изобретение относится к устройствам для приготовления технической пены и может быть использовано в пенобетоносмесительных установках. .

Изобретение относится к устройствам для приготовления бетонных смесей. .

Изобретение относится к технологии производства строительных материалов

Смеситель // 2478037
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных отраслях техники для приготовления смесей

Изобретение относится к устройствам для приготовления растворов

Изобретение относится к отрасли машиностроения, в частности к перемешивающим устройствам, и может быть использовано в пищевой, медицинской, химической, строительной отраслях промышленности и сельском хозяйстве как устройство, предназначенное для приготовления однородных сред и позволяющее интенсифицировать массо- и теплообменные процессы, выравнивать концентрации и температуры в объеме перемешиваемых веществ

Изобретение относится к устройствам для приготовления растворов и бетонных смесей

Изобретение относится к устройствам для приготовления растворов и бетонных смесей

Изобретение относится к устройствам для перемешивания бетонной смеси и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в строительстве и других областях строительной индустрии для производства многокомпонентных смесей. Технический результат заключается в реализации возможности создания по всему объему камеры смесителя на смешиваемые компоненты бетонной смеси вибрационного воздействия с разнонаправленными колебаниями, полностью исключающими наличие в камере смешивания «глухих» зон, с одновременным однородным амплитудным распределением вибрационного поля в камере смешивания и качественной интенсификацией процесса перемешивания этих компонентов в целом. Технический результат достигается тем, что вибрационный смеситель, содержащий камеру смешивания с окнами загрузки и выгрузки материалов соответственно, ротор с приводом вращения, выполненный с лопастями, вибратор, выполненный с корпусом и жестко закрепленный в середине камеры смешивания, с приводом возбуждения колебаний от кривошипно-шатунного механизма, корпус вибратора выполнен в виде металлической гофрированной оболочки, представляющей собой гофрированное тонкостенное тело вращения, образующее в сечении вертикальной плоскости по точкам вершин гофр усеченную окружность, и выполненной с возможностью создавать разнонаправленные колебания, внутри которой по центру в горизонтальной плоскости жестко закреплен диск с направляющей стойкой, функцией которой является создание устойчивого направленного поступательного движения штока от поступательной пары, образованной направляющей стойкой днища камеры смешивания и штоком, кривошипно-шатунного механизма, и цилиндрическим выступом, выполненным с возможностью вставки и закрепления по внутреннему диаметру пружины, установленной с функцией свободного сжатия/разжатия в стакане, к центру верхней внутренней части которого жестко закреплен шток, а к центру верхней внешней части - толкатель, жестко закрепленный другим концом к внутренней верхней части металлической гофрированной оболочки и выполненный с функцией возбуждения колебаний верхней части корпуса вибратора. Причем по внешней цилиндрической части стакана симметрично закреплены четыре выступа, функцией которых является передача возвратно-поступательного движения на диск, выполненный с возможностью однородного распределения вибрационного поля от верхней к нижней части корпуса посредством создания однородных амплитудных значений перемещений каждой точки внешней образующей металлической гофрированной оболочки, в момент сжатия пружины до упора в резиновые прокладки, выполненные с функцией смягчения соударения выступов с диском. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для перемешивания бетонной смеси и может быть использовано в других областях строительной индустрии для производства многокомпонентных смесей. Технический результат - создание по всему объему камеры смесителя на смешиваемые компоненты бетонной смеси вибрационного воздействия с разнонаправленными колебаниями, полностью исключающими наличие в камере смешивания «глухих» зон, дополнительных вибрационных воздействий на смешиваемые компоненты с одновременной качественной интенсификацией процесса перемешивания этих компонентов в целом. Смеситель содержит камеру смешивания с окнами загрузки и выгрузки материалов, ротор с лопастями. В нижней и верхней частях камеры смешивания по центру жестко закреплены два - нижний и верхний - вибраторы, выполненные в корпусах, с возбуждением двух одинаковых по амплитуде и различных по частоте вибрационных полей посредством нижнего и верхнего кривошипно-шатунных механизмов соответственно. Корпуса вибраторов выполнены в виде одинаковых металлических оболочек, представляющих собой гофрированные тонкостенные тела вращения, образующие в сечении вертикальной плоскости по точкам вершин гофр сложные геометрические фигуры, состоящие в совокупности из полуэллипса и усеченной полуокружности, и выполненных с возможностью создавать разнонаправленные колебания, внутри каждой из которых по центру в горизонтальной плоскости жестко закреплены диски с направляющими стойками, функцией которых является создание устойчивых направленных поступательных движений штоков от поступательной пары, образованной направляющей стойкой нижней части камеры смешивания и штоком нижнего вибратора, нижнего кривошипно-шатунного механизма, и от поступательной пары, образованной направляющей стойкой верхней части камеры смешивания, направляющей стойкой привода вращения лопастей и штоком верхнего вибратора, верхнего кривошипно-шатунного механизма соответственно. Диски нижнего и верхнего вибраторов выполнены с цилиндрическими выступами, функцией которых является возможность вставки и закрепления по внутреннему диаметру пружин, установленных с функцией свободного сжатия/разжатия в стаканах, к центрам внутренних частей которых жестко закреплены штоки, к центру внешних частей - толкатели, жестко закрепленные другим концом к внутренним частям, образующим наименьшие из гофр, металлических гофрированных оболочек, и выполненные с функцией возбуждения колебаний от наименьших из гофр корпусов вибраторов. По внешним цилиндрическим частям стаканов симметрично закреплены по четыре выступа. Между корпусами нижнего и верхнего вибраторов по центру расположен пружинный вибровозбудитель в виде пружинной группы, состоящей не менее чем из двух различного диаметра пружин. 4 ил.

Изобретение относится к устройствам для перемешивания бетонной смеси и может быть использовано в других областях строительной индустрии для производства многокомпонентных смесей. Технический результат - создание по всему объему камеры смесителя на смешиваемые компоненты бетонной смеси вибрационного воздействия с разнонаправленными колебаниями, полностью исключающими наличие в камере смешивания «глухих» зон, с одновременной качественной интенсификацией процесса перемешивания этих компонентов в целом. Технический результат достигается тем, что смеситель содержит камеру смешивания с окнами загрузки и выгрузки материалов соответственно, ротор с приводом вращения, выполненный с лопастями, вибратор, выполненный с корпусом и жестко закрепленный в середине камеры смешивания, с приводом возбуждения колебаний от кривошипно-шатунного механизма. Корпус вибратора выполнен в виде металлической оболочки, представляющей собой гофрированное тонкостенное тело вращения, образующее в сечении вертикальной плоскости по точкам вершин гофр сложную геометрическую фигуру, состоящую в совокупности из полуэллипса и усеченной полуокружности, и выполненной с возможностью создавать разнонаправленные колебания, внутри которой по центру в горизонтальной плоскости жестко закреплен диск с направляющей стойкой, функцией которой является создание устойчивого направленного поступательного движения штока от поступательной пары, образованной направляющей стойкой днища камеры смешивания и штоком, кривошипно-шатунного механизма, и цилиндрическим выступом, выполненным с возможностью вставки и закрепления по внутреннему диаметру пружины, установленной с функцией свободного сжатия/разжатия в стакане, к центру верхней внутренней части которого жестко закреплен шток, а к центру верхней внешней части - толкатель, жестко закрепленный другим концом к внутренней верхней части металлической гофрированной оболочки. По внешней цилиндрической части стакана симметрично закреплены четыре выступа. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для перемешивания бетонной смеси и может быть использовано в других областях строительной индустрии. Технический результат - возможность создания по всему объему камеры смесителя на смешиваемые компоненты бетонной смеси вибрационного воздействия с разнонаправленными колебаниями, полностью исключающими наличие в камере смешивания «глухих» зон». Смеситель содержит камеру смешивания с окнами загрузки и выгрузки материалов, ротор с лопастями. В нижней и верхней частях камеры смешивания по центру жестко закреплены два: нижний и верхний вибраторы, выполненные в корпусах, с возбуждением двух одинаковых по амплитуде и различных по частоте вибрационных полей посредством нижнего и верхнего кривошипно-шатунных механизмов соответственно. Корпуса вибраторов выполнены в виде одинаковых металлических гофрированных оболочек, представляющих собой гофрированные тонкостенные тела вращения, образующие в сечении вертикальной плоскости по точкам вершин гофр усеченные окружности, внутри каждой из которых по центру в горизонтальной плоскости жестко закреплены диски с направляющими стойками. Диски выполнены с цилиндрическими выступами для вставки и закрепления по внутреннему диаметру пружин в стаканах, к центрам внутренних частей которых жестко закреплены штоки, к центру внешних частей - толкатели, жестко закрепленные другим концом к внутренним частям, образующим наименьшие из гофр, металлических гофрированных оболочек. По внешним цилиндрическим частям стаканов симметрично закреплены по четыре выступа. Между корпусами нижнего и верхнего вибраторов по диаметрам впадин, образованных наименьшими из гофр металлических гофрированных оболочек нижнего и верхнего корпусов вибраторов, по центру закреплена пружина для создания дополнительных вибрационных воздействий на смешиваемые компоненты от верхнего и нижнего корпусов вибраторов соответственно. 4 ил.
Наверх