Способ автоматической коррекции состава бетонной смеси Советский патент 1986 года по МПК G01N33/38 G05D11/00 

«

Изобретение относится к производству строительных материалов и изделий, преимущественно бетонов и железобетонов, и может быть использовано при автоматизации бетоносме- сительных установок и цехов, в частности при циклическом приготовлении тяжелых бетонов, например, на бетонных заводах строительства ГЭС при получении гидротехнических бетонов.

Цель изобретения - повышение точности коррекции.

Сущность способа автоматической коррекции состава бетонной смеси заключается в следующем.

В начале по формз лам (1) - (3) осуществляется стабилизация гранулометрического состава смеси крупных заполнителей и корректируется расход во ды и цемента:

Г D,aLJ/(1+W.)Dj, 1ii. :4

J:: 1

(1)

где D - доза смешанной j-й фракции

I (), доза чистой i-й фракции

()а. - - содержание чистой :1-й фракции в дозируемой фракции j (1Ui4); (Uji4); W. - влажность дозир амой т-й фракции

, D; b,,., (2)

где Dg-расчетная доза воды,;

ОК-заданная осадка конуса,

SSQ удельная поверхность песка

ТП-тонкость помола цемента;

Ь, -Ъ,-эмпирические коэффициенты;

D°(b5l5j:k. ., )D

8 Ь (3)

где D° - расчетная доза цемента;

R°5 - заданная прочность бетона, bg-bg - эмпирические коэффициенты,.

После этого осуществляется дозирование компонентов, дальнейшее их перемешивание в бетоносмесителе и согласно предлагаемому способу автоматической коррекции осуществляется измерение фактической осадки конуса ОК. После этого определяется новое расчетное значение дозы во,цы D путем замены в формуле (2) значения OKj на полученное - ОК , т.е.

Оэ Ь,,,ТП,

249459

С учетом воДосодержания заполни- телей получаем необходимое значение дозы воды

г й - .,,

(4)

г- -с

т де L D; W - водосодержание запол1-1 т

нителеи, после чего определяется доза цемента ,D,jcp i

D. DB. К.(5)

где К - заданное для данной марки бетона цементоводное отношение .

Затем определяются скорректированные значения доз заполнителей - щебня и песка:

D,,,T, (0,453 Ю, 182аП,,-Ь24л - , , .,)y

где Dyj - скорректированная доза

щебня,

лП - изменение пустотности песка относительно величины П. 0,37,dVg - изменение объема дозируемой воды относительно рецептуры 4V, (Dg -Dp/Jl,

г,це - объемная плотность во.цы aV u, - изменение объема дозируемого цемен : а относительно рецептуры uV (D CP-D;)/-Y

где У - объемная плотность цемента,

yv - объемная плотность щебня. Скорректированное значение дозы

песка определяется в виде

Dr,,q, (0,547-0, |82дГ ч-0,24д72 -а-йУ - -V-4,.p)-V,,(7)

г де D - скорректированное значение

дозы песка, - объемная плотность песка;

Dr

и V

Чф

6

РЧ

f,.

- полу

ченные в результате коррекции фактические объемы ВОДЬ и цемента соответственно

ы- - поправочный коэффициент (при .,т,-350 кг/м ы IjO j при

D.., кг/мз ci 0,94) .

Таким образом, определение в процессе автоматической коррекции состава бетонной смеси значений и

Т)г1ф является так называемым вторым контуром коррекции, что позволяет более точно получать в результате приготовления смеси заданную ее рецептуру (марку) и тем самым повысить как качество самой смеси, так и изделий из нее (бетон, железобетон, товарный бетон и т.д.).

На чертеже представлен один из вариантов блок-схемы устройства для реализации способа автоматической коррекции состава бетонной смеси.

В регуляторе 1 осуществляется стабилизация гранулометрического состава заполнителей согласно системе уравнений по. формуле (1) . В вычислительном блоке 2 согласно формуле (2) определяется D°. В вычислительном блоке 3 определяется значение Вц согласно формуле (3). В вычислительном блоке 4 определяются эмпирические коэффициенты b -Ь,, . Б

I о

вычислительном блоке 5 происходит фильтрация и прогнозирование значений а.. , W , Syg , ТП ОК,р, П, (П,,- фактическая пустотность песка) .

В задающем блоке 6 осуществляетс экспресс-контроль значений D , Оцср, , Djjq,. В вычислительном блоке 7 определяются значения соответственно по формулам (4) - (7), Управляющий блок 8 осуществляет управление дозированием компонентов.

Устройство работает следующим образом.

Перед первым циклом приготовления бетонной смеси в блоке 6 определяются значения а j , Wj , , ТП. Эти значения (электрические сигналы в аналоговом или цифровом виде в зависимости от технической реализации устройства) поступают на вход блока 5, где фильтруются и прогнозируются на следующий цикл приготовления бетонной смеси,

С первого информационного выхода блока 5 поступают электрические сигналы в регулятор - a.j и Wj ; в блок

2- S. , ТП, W , в блок 3 - ТП, С второго информационного выхода блока 5 в блок 4 поступают значения а-, i

hi1 J

Wj ; S i ТП, a также после первого цикла- приготовления бетонной смеси ОК, П, С первого выхода блока 4 на второй вход блока 3 поступают значения R° , bj-bjj , после чего в блоке

3определяется заданное значение DiT,

2494594

На второй вход блока 2 с первого выхода блока 4 поступают значения , , после чего в блоке 2 определяется значение D. . На второй вход

г

5 регулятора 1 с первого выхода блока 4 поступают значения , W , после чего в блоке 4 вычисляются значения D°..

Таким образом в регуляторе 1 и 0 блоках 2 и 3 соответственно определены значения D , D ° и D, которые являются расчетными значениями доз компонентов для первого цикла приготовления бетонной смеси. После это- 15 го блок 8 осуществляет управление дозированием компонентов и по окончании их дозирования, перемешивания, определения фактической осадки конуса ОК устройство начинает (если име- 20 ет место отклонение ОК ,от ОК ) коррекцию состава бетонной смеси. Предварительно в блоке 6 определяется а,,, W., ОК,р, S,,, ; ТП; П„,

Далее значения ОК и П через

5 блок 5 и блок 4 поступают на один из входов блока 7, на другие входы которого поступают с блоков регулятора 1 и блоков 1 - 3 расчетные значения , D, D, Т)°. После этого в

0 блоке 7 происходит вычисление доз 0„ф, D Dg,p и для следующего (второго цикла) приготовления бетонной смеси.

В блоке 8 предусмотрена блокировка, по которой осуществляется прием информации только с выхода блока 7, т,е. значений D, D,, D, и D. . Если ОК равна ОК, (или их различие находится в допустимых по технологи-

ческим нормам пределах), то блокировка отсутствует и второй цикл приготовления бетонной смеси осуществляется согласно ранее определенными значениями Dj , D и .

, Способ автоматической коррекции состава бетонной смеси обеспечивает возможность повьппения точности соблю- . дения заданной рецептуры смеси и снижения коэффициента вариации прочд ности готовых изделий в среднем на 8-12%, что,в свою очередь, позволяет на 10-15%- снизить нормативный расход цемента на приготовление 1 м бетонной смеси.

5

55

Формула изобретения

Способ автоматической коррекции состава бетонной смеси, включающий

определение дозы воды н цемента в зависимости от содержания песка, щебня, воды и цемента в смеси, от водосодержания заполнителей, заданной осадки конуса, удельной поверхности песка, тонкости помола цемента, заданной прочности бетона, о т- личающийся тем что, с целью повышения точности коррекции измеряют изменения пустотности песка

1249459&

и об1 емных плотностей песка и щебня, определяют после каждого цикла дозирования компонентов фактическую

J величину осадки конуса, по которой рассчитывают скорректированные дозы воды и цемента, после чего вычисляют дозы щебня И песка в зависимости от скорректированных доз воды и. мента, изменений пустотности песка и объемных плотностей песка и щебня.

Изобретение позволяет повысить точность коррекции. Осуществляют стабилизацию гранулометрического состава смеси крупных заполнителей. Корректируют расход воды и цемента. Дозируют компоненты, перемешивают в бетономешалке. Определяют фактическую осадку конуса (ОКФ). Корректируют расход воды и цемента с учетом полученной ОКФ. Корректируют дозы заполнителей - щебня и песк&, 1 ил. (О С KD 4 ;о 4 СЛ СО