способ изготовления бетонных изделий и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ изготовления бетонных изделий, включающий приготовление бетонной смеси, ее укладку, уплотнение в форме и электромагнитную обработку, отличающийся тем, что обработку производят воздействием на твердеющий бетон переменным электрическим током промышленной частоты напряжением U₁ 1000 В и постоянным внешним магнитным полем напряженностью Н 100Э, создаваемым напряжением постоянного тока U₂.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что внешнее магнитное поле ориентируют параллельно магнитному полю Земли.

3. Устройство для изготовления бетонных изделий, включающее форму, магнитопровод с катушками, подключенными к источнику тока, отличающееся тем, что магнитопровод выполнен с вырезом для установки формы, борта которой являются электродами, подключенными к источнику переменного тока, катушки насажены на магнитопровод и подключены согласно или встречно к источнику постоянного тока.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к производству бетонных изделий на предприятиях строительной индустрии и строительных площадках.

Наиболее близким по технической сущности к способу является способ обработки строительной смеси, например бетонной, основанный на том, что строительную смесь укладывают в форму и воздействуют на ее слабыми магнитным полем, напряженностью 50 Э, ориентированным относительно формы и магнитного поля Земли [1]

Недостатком известного способа является отсутствие стабильных результатов, характеризующих повышение прочности бетона.

Наиболее близким по технической сущности к устройству является устройство для изготовления бетонных изделий, содержащее форму, магнитопровод с катушками, подключенными к источнику тока [2]

Задачей изобретения является повышение прочности бетона за счет его направленного структурообразования.

Задача решается тем, что в способе изготовления бетонных изделий, включающем приготовление бетонной смеси, ее укладку, уплотнение в форме и электромагнитную обработку, обработку производят воздействием на твердеющий бетон переменным электрическим током промышленной частоты напряжением U₁ 1000 В и постоянным внешним магнитным полем напряженностью Н Э, создаваемым напряжением постоянного тока U₂. Внешнее магнитное поле ориентируют параллельно магнитному полю Земли.

Задача решается тем, что в устройстве для изготовления бетонных изделий, включающем форму, магнитопровод с катушками, подключенными к источнику тока, магнитопровод выполнен с вырезом для установки формы, борта которой являются электродами, подключенными к источнику переменного тока, а катушки насажены на магнитопровод и подключены согласно или встречно к источнику постоянного тока.

Максимальное повышение прочности бетона при сжатии приходится на начальный период твердения, когда происходят процессы кристаллизации и структурообразования бетона.

Электромагнитная обработка бетона предложенным способом повышает прочность при сжатии в 2 3 раза.

На фиг. 1 представлена схема устройства для реализации способа; на фиг. 2 расположение устройства на подставке.

Устройство содержит подставку 1, на которую устанавливают форму 2, заполненную бетонной смесью 3. Форма 2 выполнена с возможностью электроподогрева в ней твердеющего бетона, для чего две противоположные боковые стенки 4 и основание выполняют из изоляционного материала (например текстолита), а две остальные стенки 5, являющиеся одновременно электродами, выполняют из стали. К электродам 5 приварены клеммы 6. К ним крепятся провода 7, которые через переключатель 8 связаны с обмоткой 10 источника питания, в качестве которого использован автотрансформатор 9, обеспечивающий электроподогрев бетонной смеси 3 напряжением переменного тока промышленной частоты.

Для создания внешнего магнитного поля используют обмотку 11 источника питания 9. От обмотки 11 через переключатель 12 напряжение переменного тока подают на выпрямитель 13, собранный по мостиковой схеме. Выпрямленный ток через переключатели 14, 15 и 16 подают на катушки 17 и 18, выполненные из медного провода и насаженные на магнитопровод 19. Магнитопровод 19 выполнен из листов электротехнической стали, толщиной 0,35 0,5 мм в виде ярма, в верхней части которого сделан вырез, в который устанавливают поочередно подставку 1 и форму 2, заполненную бетонной смесью 3. Проходя по катушкам 17 и 18, которые могут быть включены согласно или встречно, постоянный ток создает внешнее магнитное поле, которое через металлические экраны 21 воздействуют на объект.

Для расширения пределов изменения напряженности внешнего магнитного поля катушку 18 выполняют с несколькими выводами, которые через переключатель 16 могут быть включены в цепь постоянного тока.

Бетонную смесь 3 укладывают в форму 2, уплотняют и помещают на подставку 1, установленную в разрезе магнитопровода 19. Магнитопровод 19, а вместе с ним и форму с изделием ориентируют относительно магнитного поля Земли.

Переключателем 20 на источник питания 9 подают напряжение переменного тока промышленной частоты. Затем переключателем 8 рабочее напряжение от катушки 10 подают на электроды 5 формы 2. Под действием переменного тока бетонная смесь, представляющая собой активное сопротивление, нагревается до заданной температуры по определенному режиму.

Пример. Испытаниям подвергались образцы кубы бетонной смеси, для приготовления которой применялись: цемент Амвросиевского цементного завода марки М300, песок Огороднянского карьера с модулем крупности М_кр 0,8 - 1,2, щебень песчаниковый Марусинского месторождения, крупностью 5 20 мм.

Состав бетона на земес: цемент 2,11 кг; песок 4,64 кг; щебень 8,7 кг; вода 1,55 л.

Приготовленную бетонную смесь укладывали в форму, уплотняли, затем подвергали электромагнитной обработке электропрогреву по определенному режиму и воздействию внешнего магнитного поля, ориентированному относительно магнитного поля Земли. Контрольные образцы подвергались только электропрогреву. Начальные параметры электромагнитной обработки твердеющего бетона: электропрогрев напряжение переменного тока 110 В; ток 1,5 А; магнитная обработка напряжение постоянного тока 1,9 В; ток 5 А. Полученные результаты испытаний образцов сведены в таблицу.

Электромагнитная обработка бетона рассматриваемым способом позволяет повысить прочность бетона при сжатии в 2 3 раза.