СПОСОБ АКТИВАЦИИ ВОДЫ ТВЕРДЕЮЩЕЙ СМЕСИ Российский патент 2004 года по МПК B28C5/00 

Изобретение относится к области строительного производства, а именно к способам активации компонентов бетонной смеси при приготовлении на бетоносмесительных узлах (БСУ), и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для приготовления различных смесей.

Известны различные способы электрофизической активации твердеющей смеси, например высоковольтными электрическими разрядами (ВЭР) - [1] (Ахвердов И.Н. - М.: Стройиздат, 1981 г. - 464 с.).

Недостатками этих способов является перерасход электроэнергии из-за локального действия электроразряда, увеличение времени технологического процесса приготовления бетонной смеси.

Известен способ активации твердеющей смеси путем воздействия электрическими разрядами между помещенными в смесь разрядными электродами [2] - (Авторское свидетельство СССР №296727, кл. С 04 В 15/06, 1966 г.).

Недостатком известного способа является то, что для его осуществления необходимо затрачивать большое количество энергии (перерасход электроэнергии), ввиду производимых одинаковых по мощности электрических разрядов, что не бывает необходимо в разные моменты времени активации твердеющей смеси.

Прототипом заявляемого способа является способ активации твердеющей смеси путем воздействия электрическими разрядами между помещенными в смесь разрядными электродами. При этом непрерывно изменяют разность потенциалов между помещенными в движущуюся смесь измерительными электродами из различных материалов, а энергию электрических разрядов и их периодичность устанавливают соответственно по максимальному и минимальному значениям измеряемой разности потенциалов [3] - (Авторское свидетельство СССР №958377, кл. С 04 В 15/00, G 01 N 33/38, 15.09.1982 г. Бюл. №34.). Прототип решает задачу снижения расхода энергии.

Недостатками прототипа являются:

- сложность конструкции для необходимости в бетоносмесителе устанавливать дополнительные измерительные электроды, а также дополнительно иметь систему контроля разности потенциалов и систему управления мощностью ВЭР;

- большое время приготовления смеси, так как необходимо в трудно перемешиваемой твердеющей смеси активировать в основном все частички смеси для ее активации, то есть для значительного улучшения ее качества;

- нестабильность действия электрического разряда и локальное действие разряда;

- необходимость изменения технологии приготовления бетонных смесей за счет предварительного приготовления водоцементной смеси и обработки ее в камере-активаторе, что усложняет конструкцию устройства и процесс эксплуатации;

- невозможность введения в обрабатываемую водоцементную смесь различных химических добавок, так как при воздействии ВЭР происходит их распад.

Указанные недостатки ставят задачу упрощения конструкции (реализующей способ), уменьшения времени активирования твердеющей смеси при сохранении и улучшении качества активированной твердеющей смеси.

Экспериментальными и теоретическими исследованиями процессов активации твердеющих смесей при помощи ВЭР установлено, что основным компонентом, подвергающимся активации ВЭР, является вода затворения, которая меняет свое электрическое сопротивления при разной степени активации твердеющей смеси.

Для упрощения технологического процесса активации, увеличения скорости приготовления бетонной смеси и улучшения качества смеси предлагается способ активации воды затворения ВЭР.

Способ активации воды твердеющей смеси путем воздействия высоковольтными электрическими разрядами (ВЭР) между разрядными электродами, воздействие ВЭР между разрядными электродами осуществляют на воду затворения непосредственно в подающем трубопроводе дозатора воды бетоносмесительного узла (БСУ) системой электродов, установленных в трубопроводе и соединенных параллельно в две противоположные группы.

Активация одной лишь воды затворения необходима для:

- упрощения конструкции, так как нет необходимости в бетоносмесителе устанавливать дополнительные измерительные электроды, а также иметь системы контроля и систему управления мощностью ВЭР;

- малого времени приготовления смеси, так как уже готовая активированная вода подается в БСУ, в котором твердеющая смесь приготавливается известным способом за определенное время;

- стабильности действия электрического разряда на всю поступающую по трубопроводу воду затворения в дозатор БСУ;

- сохранения технологии приготовления бетонных смесей без изменений, что облегчает использование и внедрение данного способа в производство;

- введение в обрабатываемую водоцементную смесь различных химических добавок для придания твердеющей смеси полезных дополнительных свойств.

Указанный технический результат достигается путем активации воды затворения ВЭР непосредственно в подающем трубопроводе дозаторной камеры БСУ, например, за счет вмонтированных в трубопровод системы последовательно расположенных по длине трубопровода радиальных электродов, электроизолированных от самого трубопровода. Электродная система ВЭР включена в цепь генератора импульсных токов (ГИТ) и имеет автоматическое управление.

Осуществление способа активации воды твердеющей смеси в совокупности с вышеизложенными признаками (признаками формулы изобретения) является новым для способов активации твердеющих смесей и, следовательно, соответствует критерию “новизна”.

Вышеприведенная совокупность отличительных признаков неизвестна на данном уровне развития техники и не следует из общеизвестных правил осуществления способов активации твердеющей смеси, что доказывает соответствие критерию “изобретательский уровень”.

Конструктивное осуществление способа активации воды твердеющей смеси с указанной совокупностью существенных признаков не представляет никаких конструктивно-технических и технологических трудностей, откуда следует соответствие критерию “промышленная применимость”.

Заявляемый способ поясняется чертежами, где на фиг.1 показана схема активации воды затворения в трубопроводе, а на фиг.2 - разрез трубопровода с электродной системой.

Конструкция, реализующая способ, состоит из подающего трубопровода дозатора воды 1, заполняемого водой 2, электродной системы из, например, радиально и последовательно расположенных (установленных) электродов 3, объединенных в две группы клеммами 4. Электроды 3 установлены в трубопровод 1 через электроизоляционные вставки 5. Активированная вода 2 после прохождения электродов 3 поступает в расходную емкость 6 дозатора воды. Для возбуждения ВЭР на электродах 3 служит ГИТ (электроразрядная установка) 7 с системой управления, полюсы которой подсоединены соответственно к клеммам 4 электродов 3.

Заявляемый способ осуществляется следующим образом: при включении дозатора воды в трубопровод 1 подается вода 2, при этом электродная система 3 включается в цепь ГИТ 7. После этого обработанная вода подается в расходную емкость 6.

Активация воды затворения происходит следующим образом. При включении дозатора воды в подающий трубопровод поступает необходимая на замес вода затворения, одновременно с этим ГИТ на электроды подается напряжение и внутри трубопровода в межэлектродном промежутке возникают высоковольтные разряды. После выключения дозатора воды цепь обесточивается, а активированная ВЭР вода затворения выводится в расходную емкость, где по необходимости происходит введение химических добавок.

Новым в заявляемом изобретении является способ воздействия на воду затворения непосредственно в трубопроводе с последующим введением ее в дозатор. Это позволяет увеличить эффективность активации воды и дает возможность не изменять технологического процесса приготовления бетонной смеси на БСУ. Расположение системы электродов внутри трубопровода подачи воды в дозатор позволяет более эффективно проводить обработку. Предложенный способ производит более качественную и технологичную активацию воды затворения без дополнительного оборудования камеры-активатора с меньшими затратами, чем известные способы. Расположенная непосредственно в трубопроводе электродная система позволяет, не изменяя технологического цикла и отсутствия дополнительной камеры-активатора, производить последовательную активацию воды в малом объеме. Вследствие этого достигается значительный эффект воздействия силовыми факторами высоковольтного разряда на процессы диссоциации воды, таким образом, улучшается качество обработки воды и соответственно бетонной смеси. В результате применения предлагаемого способа повышается эффективность электрофизической активации воды затворения, что приводит к улучшению качества бетонной смеси.

Источники информации

1. Ахвердов И.Н. - М.: Стройиздат, 1981 г. - 464 с.

2. Авторское свидетельство СССР №296727, кл. С 04 В 15/06, 1966 г.

3. Прототип - авторское свидетельство СССР №958377, кл. С 04 В 15/00, G 01 N 33/38, 15.09.1982 г. Бюл. № 34.

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам активации компонентов бетонной смеси. Изобретение позволит уменьшить время активирования твердеющей смеси. Способ активации воды твердеющей смеси путем воздействия высоковольтными электрическими разрядами между разрядными электродами. Воздействие высоковольтными электрическими разрядами между разрядными электродами осуществляют на воду затворения непосредственно в подающем трубопроводе дозатора воды бетоносмесительного узла системой электродов, установленных в трубопроводе и соединенных параллельно в две противоположные группы. 2 ил.

Способ активации воды твердеющей смеси путем воздействия высоковольтными электрическими разрядами (ВЭР) между разрядными электродами, отличающийся тем, что воздействие ВЭР между разрядными электродами осуществляют на воду затворения непосредственно в подающем трубопроводе дозатора воды бетоносмесительного узла (БСУ) системой электродов, установленных в трубопроводе и соединенных параллельно в две противоположные группы.