Способ управления процессом тепловой обработки строительных изделий

 

Союз Советсник

Социалистичесник

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1881086 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 260280 (21) 2887506/29-33 с присоединением заявки ¹â€” (23) ПриоритетОпубликовано. 1511З1 Бюллетень № 42

Дата опубликования описания (51)М. Кл.з

С 04 В 41/30

Государственный комитет

ССС Р

Ilo делам изобретеиии н открытий (53) УДК 693.548 (088. 8) (72) Авторы изобретения

М. Ф.Прукованый, И. Н.Дударь, В.П.3ar и И. A. Цисарь (71) Заявитель

Винницкий политехнический институт (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ТЕПЛОВОЙ

ОБРАБОТКИ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к строительной технике, в частности к промышленности строительных материалов и иэделий, и может быть использовано для управления процессом тепловой обработки изделий и деталей стройиндустрии.

Известен метод контроля твердения бетонов по изменению электросопротив- 10 ления (11 .

Однако этот способ не получил широкого применения. Электросопротивление является сложной функцией состава смеси, технологии приготовления и уплотнения. Существенно также влияет наличие влаги и влагообмен бетона или раствора на электропроводимость.

Наиболее близким к предлагаемому является способ управления процессом 20 тепловой обработки строительных изделий, включающий программное изменение температуры при подъеме, изотермическую выдержку и охлаждение. Согласно этому способу управление тепловой об- 25 работкой иэделиЯ из бетона и железобетона осуществляют по изменению скорости прохождения ультразвуковых импульсов в зависимости от степени набора прочности (23. 30

Однако скорость распространения ультразвуковых волн зависит от вида заполнителя, условий твердения, выбора частоты сигналов и зон испытания, степени насыщенности арматурой изде-лия и ряда других факторов. Кроме того, данный способ отражает не только рост упругих свойств (твердость, упругость материала) и не дает информации о кинетике фазовых превращений при гидратации и структурообразовании вяжущих. Он также малочувствителен для бетонов повышенной прочности (более 40-50 МПа) и имеет некоторые трудности при использовании.

Целью изобретения является повышение точности управления, Цель достигается тем, что согласно способу управления процессом тепловой обработки строительных изделий, включающему программное изменение температуры при подъеме, изотермическую выдержку и охлаждение, непрерывно во время программного изменения температуры измеряют электродвижущую силу бетона с помощью электродов,размещенных в теле изделия, а момент окончания изотермнческой выдержки определяют по моменту наступления ста881086 сильных спадов значений электродвижущей силы.

Сущность способа заключается в том, что в начале при з амыкании электрической цепи, состоящей из электродов, размещенных в твердеющем бетонном изделии (источник), проводников и измеряющей аппаратуры, возникает

I незначительная электродвижущая сила (электрическое напряжение) за счет коммутационного электричества, возникающего при замыкании цепи, обус.ловленного гетерогенным строением бетона. За счет возникшей . электродвижущей силы в цепи, протекает ток, разность потенциалов стремится выровняться. 15

Однако коммутационный эффект, как одна из составляющих возникновения

ЭДС через весьма малое время, примерно 30 с, стабилизируется и составляет около 2 мВ. Поэтому дальнейшее Щ возникновение и изменение ЭДС при твердении бетонных изделий обусловлейо. в основном только развитием гидратации минералов цемента и кинетикой фазовых превращений. 25

При гидратации минеральных составляющих цемента цементное тесто приобретает свойства электролита, состоящего из значительного количества ионов, как положительно заряженных так и отрицательных. В реэультате возникает концентрационная поляризация электродов. За.счет различной (локальной) концентрации у электродов потенциалообразующих ионов получается разность потенциалов и возникает ЭДС.

С развитием степени гидратации количество потенциалообраэуюших ионов увеличивается, а, следовательно, ЭПС возрастает.

Вначале гидратация развивается 40 . бурно, в это время ЭДС непрерывно возрастает. По истечении определенного времени наблюдаются спады значений ЭДС. Это обусловлено тем, что в результате гидратации возникают ге- <> ли, которые образуют гелеобразные пленки вокруг непрогидратированных зерен цемента. В результате накопления внутренней энергии и действия осмотическога давления гелевые оболочки разрушаются, обнажаются негидратированные поверхности зерен, скорость гидратации увеличивается. Это приводит к возрастанию значений ЭДС, наступлению пиков, после каждого спада, до тех пор пока частички вновь ф обволакиваются слоем геля.

* После определенного времени наступает период стабилизации спадов зчачений ЭДС, причем эти спады довольно значительны по абсолютной величи- АО не. Это .объясняется тем, что значительная часть минералов вяжущего уже гидратировалась с образованием гелевых продуктов, уменьшилось количество потенциалообразующих ионов. В 65 этот период идет преобладающий процесс кристаллизации гелевых продуктов. Поскольку гидратация в основном произошла, дальнейший прогрев нецелесообразен, а для направленного структурообразования необходим отвод тепла.

В связи с этим предусматривается заканчивать изотермический прогрев и начинать охлаждение по наступлению стабильных спадов значений ЭДС.

На чертеже изображена корреляционная зависимость электрофизической величины ЭДС (Е) от времени (r) тепловой обработки (кривая 1) и температура прогрева (ТС) цементного камня (кривая 2) .

Пример 1. Лабораторные испытания с помощью электрофизического способа. Приготавливается водоцементное тесто (В/Ц), отношение

0,30. Цемент Амвросиевскorо завода

Марки 500. Тесто укладывается в металлическую форму, размеры 200х100х

100 мм. В тесто погружают электроды. уплотнение производят на вибростоле в течение 15 с. Образец с электродами помещают в пропарочную камеру.

По наступлению момента стабильных спадов через 11 ч с начала термообработки (кривая 1), изотермический прогрев прекращают и образец охлаждается в течение 2 ч до 60 С (кривая

2). Длительность тепловой обработки составляет 13 ч. Расход тепловой энергии 0,26 гкал/м . Прочность образца 0,73

Данный способ позволяет повысить точность управления.

Формула изобретения

Способ управления процессом тепловой обработки строительных изделий, включающий программное изменение температуры при подъеме, изотермическую выдержку и охлаждение, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности управления, непрерывно во время программного изменения температуры измеряют электродвижущую силу бетона с помощью электродов, размещенных в теле изделия, а момент окончанья изотермической выдержки определяют по моменту наступления стабильных спадов значений злектродвижущей силы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ганин В.П. Электрическое сопротивление бетона в зависимости от его состава. — "Бетон и железобетон", 1964, 9 10, с. 7-15.

2. Гершберг О.А. Технология бетонных и железобетонных изделий. М., Стройиздат, 1971, с. 348 (прототип}.

881086

Составитель В.Алекперов

Редактор С.Запесочный,Техред N.Рейвес

КорректоР С.Щомак

Подпи сное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 9864/41 Тираж 663

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5