Способ контроля уплотнения бетонной смеси при виброформовании строительных блоков

 

Использование: производство строительных материалов, контроль формования материалов на малогабаритных установках для индивидуального строительства. Сущность изобретения: измеряют величину упругости смеси в процессе формования и величины амплитуды и частоты вибраций виброформы. При достижении величины упругости, равной или большей 0.5 - 2 кг/см² , процесс формования продолжают. Момент прекращения формования определяют по уменьшению амплитуды и возрастанию частоты вибраций виброформы не менее, чем в 2 - 3 раза. 3 ил.

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к способам контроля формования строительных материалов, получаемых на малогабаритных установках для индивидуального строительства.

Известна экспериментальная установка ударно-вибрационного воздействия на бетонную смесь, в которой контроль образования бетонной смеси и определение ее прочности производят путем замера давления в смеси датчиком давления и времени удара специальным датчиком удара [1].

Недостатком такого способа контроля является невозможность контроля образования бетонной смеси с одновременным изменением времени вибрационного воздействия, а также невозможность определения момента схватывания смеси.

Известен способ контроля уплотнения бетонной смеси в процессе виброформования электромеханическим вибратором, включающий определение времени виброуплотнения путем измерения потребляемой мощности вибратора и сравнения ее с заданной, при достижении которой процесс виброформования прекращают [2].

Недостатком такого способа контроля уплотнения бетонной смеси в процессе виброформования является невозможность обеспечения минимальной и максимальной гарантированной прочности строительных блоков для данного состава бетонной смеси, а также сокращения времени контроля, в том числе каждого блока, по определению заданных характеристик прочности.

Целью изобретения является обеспечение минимальной и максимальной гарантированной прочности строительных блоков из данного состава смеси и сокращение времени их контроля.

Цель достигается тем, что в способе контроля уплотнения бетонной смеси при виброформовании строительных блоков, включающем прекращение процесса формования при достижении необходимой степени уплотнения смеси, минимальную гарантированную прочность определяют путем измерения величины упругости смеси в процессе формования, а максимальную гарантированную прочность - путем измерения величин амплитуды и частоты вибраций виброформы и определения момента резкого изменения последних по времени формования, причем процесс формования продолжают при достижении величины упругости, равной или большей 0,5-2 кг/см², и прекращают в момент уменьшения амплитуды и возрастания частоты вибраций виброформы не менее чем в 2-3 раза.

Способ осуществляют следующим образом.

В формуемую смесь (фиг.3) периодически вводят датчик 1 упругости, содержащий упругий регистрирующий элемент, мембранный, либо, например, магнитно-стрикционный. В то же время непрерывно определяют амплитудно-частотные характеристики вибраций виброформы 3 датчиком 2 вибраций, установленным, например, на матрице, в которой находится формуемая смесь. Известно, что процесс виброформования, например, бетонной смеси с вяжущим, например цементом (фиг.1), а следовательно, и получаемые при этом в зависимости от добавки вяжущего прочностные характеристики ( σ кг/см²) строительного материала, например, блоков, по времени формования ( τ_вибр.) протекает таким образом, что при определенной фиксированной добавке вяжущего прочность формуемого блока с увеличением времени τ_вибр. растет и в точке, соответствующей моменту схватывания τ_схв . (моменту гидратации), имеет максимальное значение. При этом в зависимости от физико-химического состава смеси и процесса формования датчик 2 вибраций в точке τ_схв. резко меняет показания, поскольку в указанной точке τ_схв смесь из жидкого состояния по всему объему пресс-формы (матрицы) кратковременно переходит в твердое состояние, что меняет жесткость системы матрица-формуемая смесь при одной и той же характеристике задающего вибратора. А это приводит к резкому уменьшению (примерно в 2-3 раза) амплитуды А δ (увеличению частоты в 2-3 раза) процесса виброформования (фиг.2).

Для обеспечения минимальной гарантированной прочности каждого формуемого блока при определенной (фиксированной) добавке вяжущего в смеси датчиком 1 упругости в процессе формования определяют, например, периодически локальную упругость смеси в месте установки датчика 1. При этом текущие показания датчика 1 сравнивают с заданным значением упругости, определенным для конкретной добавки вяжущего определенной паспортной марки, лежащим в диапазоне 0,5-2 кг/см². В случае, если текущее замеренное значение упругости смеси ниже заданного (заданное значение упругости равно 0,5-2 кг/см² вводится в регистрирующий элемент датчика, например, в виде порогового его показания), то процесс формования прекращается, при этом строительный блок считается некондиционным, например из-за несоответствия марки вяжущего паспортным данным. В случае, если замеренная упругость равна или больше заданной, процесс формования продолжается.

Для обеспечения максимальной гарантированной прочности формуемого блока при фиксированной добавке вяжущего определенной паспортной марки в процессе формования с помощью датчика 2 определяются амплитудно-частотные характеристики виброформы 3. При этом определяется точка схватывания смеси τ_схв по минимальной величине амплитуды вибраций. Частота вибраций в этом случае максимальная и может составлять примерно 150 Гц. В момент схватывания τ_схв формование прекращается. При условии обеспечения минимальной гарантированной прочности (локальной прочности) с помощью датчика 1 упругости может быть выполнено условие обеспечения максимальной гарантированной прочности (объемной прочности) каждого строительного блока с помощью датчика 2. Дальнейшее продолжение процесса виброформования после момента схватывания τ_схв приводит к снижению прочности формуемых блоков (фиг.1), поскольку смесь становится абсолютно хрупкой и легко разрушается.

Таким образом, с помощью предложенного способа контроля уплотнения бетонной смеси при виброформовании строительных блоков можно обеспечить необходимую гарантированную минимальную и максимальную прочность строительных блоков при условии обеспечения в смеси определенных фиксированных ее компонентов, соответствующих паспортным данным. Кроме этого с помощью предложенного способа возможна паспортизация (сертификация) самих строительных компонентов в условиях индивидуального изготовления строительных блоков на малогабаритных формующих машинах.

Формула изобретения

СПОСОБ КОНТРОЛЯ УПЛОТНЕНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ ПРИ ВИБРОФОРМОВАНИИ СТРОИТЕЛЬНЫХ БЛОКОВ, включающий определение момента прекращения процесса формования по достижении необходимой степени уплотнения смеси, отличающийся тем, что, с целью обеспечения минимальной и максимальной гарантированной прочности строительных блоков из данного состава смеси и сокращения времени их контроля, измеряют величину упругости смеси в процессе формования и величины амплитуды и частоты вибраций виброформы, определяют момент резкого изменения величины амплитуды и частоты вибраций, при этом по достижении величины упругости, равной или большей 0,5 - 2 т/см², процесс формования продолжает, а момент прекращения формования определяют по уменьшению амплитуды и возрастанию частоты вибраций виброформы не менее чем в 2 - 3 раза.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3