Способ автоматической коррекции состава бетонной смеси Советский патент 1990 года по МПК C04B40/00 G01N33/38 

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

Цель изобретения - повышение точности коррекции при приготовлении бетонной смеси на несортированных заполнителях .

Коррекция состава смеси производится следующим образом Рассчитывается коэффициент пористости смеси с по формуле

C(Z Ј V-VjT; /dj )/

I- J J

/( Ј X VjVj/dj), (1) Ui j-t

где N - число фракций, на которые

разделяется несортированный заполнитель при гранулометри- ческом контроле;

T,.j . ПРИ i j, Т;-

(; + jM,1 при ,

где S. - коэффициент пористости фракций;

d- - средний диаметр зерна фракций;

;СЛ

si

1

со

V,-D;/J; объем всех зерен фрак-, ции i;

j. - объемная плотность фракции i0

Производится коррекция дозы несорированного заполнителя по формуле

Dcpd+W H-D CH-W.,), (2)

-скорректированное значение дозы несортированного заполнителя;

-расчетное значение дозы несортированного заполнителя;

DC

де Dc

влажность несортированного заполнителя;

доза корректирующей фракции песка.

Если

™е $лоп- Допустимая величина коэффициента пористоти смеси, то Dn кор 0, если Је у

то Опкор D1P-D1 гДе DSP Д°за песка(рассчитываемая из формулы (1)

подстановкой в левую часть величины Јдоп.

Затем корректируется расход воды по формуле

De Ц+Ъ2ОК3+ЬЭ8 +Ь4ТП, (3)

где De - расчетная доза воды; ОК3о(Д - заданная осадка конуса; удельная поверхность песка;

тонкость помола цемента эмпирические коэффициенты,

и корректируется расход цементов по

формуле

°«

тп ь,-ь4

D,

(klRЈ±bs h )т 4п ъ/ W

(4)

D°

RV

-расчетная доза цемента;

-заданная прочность бетона; b .. - эмпирические коэффициенты.

После этого осуществляется дозирование компонентов, дальнейшее их перемешивание в бетоносмесителе и согласно предлагаемому способу авто- матической коррекции осуществляется измерение фактической осадки конуса ОК. После этого определяется новое расчетное значение дозы воды D fl ny-f тем замены в формуле (3) значения ОКзс,Лна полученное - ОК, т.е.

D e Ь,+ЬгОКф + .

С учетом водосодержания заполнителей получают необходимое значение дозы воды:

De D - C(Dt-Dn K9p) Wc+ DnttpWJ,C5)

после чего определяется доза цемента Вцф

D4t ивф К, (6) где К - заданное для данной марки бе тона цементоводное отношениеj Скорректированное значение дозы песка определяется в виде

В„ф (0,547-0,182 4П,Л + 0,24 4VB0

5

0

5

0

5

0

5

- v4-vef-v4t) v,

п

(7)

где - изменение пустотности песка относительно величины II п - 0,37;

Л Ve - изменение объема дозируемой воды относительно рецептуры UM& ()/7e, где г. - объемная плотность воды;

flV - изменение объема дозируемого цемента относительно рецептуры и V4() /fa , где Гц объемная плотность цемента;

Удф - фактический объем дозиру- емой воды;

УЦф - фактический объем дозируемого цемента)

-поправочный коэффициент (при 0 7/350

1,0, при ВчФхГ350 кг/мУ 0,94);

-объем дозируемого песка

.рЭ/Й где объемная плотность песка. Таким образом, способ стабилизации гранулометрического состава позволяет использовать для приготовления бетонной смеси несортированный заполнитель при введении одной корректирующей фракции - песка, а определение в процессе автоматической коррекции состава бетонной смеси значения ВПф является так называемым вторым контуром коррекции, что позволяет более точно получать в результате приготовления смеси заданную рецептуру (марку) и тем самым повышать как качество самой смеси, так и изделий из нее (бетон, железобетон и т.д.),

/

V,

На чертеже представлена блок-схе- - а устройства для реализации способа втоматической коррекции состава беонной смеси.

В регуляторе 1 осуществляется стабилизация гранулометрического состава заполнителей согласно системе уравнений по формулам (1), (2). В вычислительном блоке 2 согласно формуле (3) определяется DЈ. В вычислительном блоке 3 определяется значение D согласно формуле (4). В вычислительном блоке 4 определяются эмпирические коэффициенты В вычислительном блоке 5 происходит фильтрация и прогнозирование значений Wc, V., W ,

Sv4 тп ок : nnt (JI п4 Фактическая пустотность песка)„

В задающем блоке 6 осуществляется пересчет значений Dfl, D ц+, Dn. В вычислительном блоке 7 определяются значения соответственно по формулам (5) - (7)о Управляющий блок 8 осуществляет управление дозированием компонентов.

Устройство работает следующим образом.

Перед первым циклом приготовления бетонной смеси в блоке 6 определяют значения V. , W , Wc, , 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 в регулятор 1 следующие электрические сигналы: V, , W,, Wc, в блок 3 - ТПо Со второго информационного выхода блока 5 в блок 4 поступают значения V- , Wc, W,, 5уд , ТП, а также после первого цикла приготовления бетонной смеси ОКФ, Пп.. С первого выхода блока 4 на второй вход блока 3 поступают значения Rf, , после чего в блоке 3

г

определяется заданное значение D, На второй вход блока 2 с первого выхода блока 4 поступают значения ОК ,; Ь.,-Ь, после чего в блоке 2 определяется значение Dft. На второй вход регулятора 1 с первого выхода блока 4 поступают значения V ;, Wc, W , после чего в блоке 1 вычисляется значение Dc.

Таким образом, в регуляторе 1 и

5

5

0

5

0

5

0

блоках 2 и 3 соответственно определены значения Dt, D°, Dfi°, которые являются расчетными значениями доз компонентов для первого цикла приготовления бетонной смеси После этого блок 8 осуществляет управление дозированием компонентов и по окончании их дозирования, перемешивания, определения фактической осадки конуса ОК,устройство начинает (если имеет место отклонение ОК от ОК-) коррекцию состава бетонной смеси Предварительно в блоке 6 определяется

v;, wc, w,, ок,, SyAt Tii, нпф.

Далее значения ОКф и II Пф через блок 5 и блок 4 поступают на один из входов блока 7, на другие входы которого поступают с блоков 1-3 расчетные значения Dc, Da, Вц„ После этого в блоке 7 происходит вычисление доз Опф, Вйф, Пифдля следующего (второго) цикла приготовления бетонной смеси.

В блоке 8 предусмотрена блокировка, по которой осуществляется прием информации только с выхода блоков 1 и 7, т.е. значений , Вц, Dвф и Dt, причем управляющее воздействие на дозатор песка определяется как (,-D1)o Если OK равна ОК , (или/и различие находится в допустимых по технологическим нормам пределах), то блокировка отсутствует и второй цикл приготовления бетонной смеси осуществляется согласно ранее определенным значениям Dc e u«

Способ автоматической коррекции состава бетонной смеси обеспечивает возможность приготовления бетонной смеси на несортированном заполнителе при наличии одной корректирующей фракции - песка, обеспечивая при этом повышение точности соблюдения заданной рецептуры смеси и снижения коэффициента вариации прочности готовых изделий в среднем на 8-10%„ что позволит на 10-12% снизить нормативный расход цемента на приготовление 1 м бетонной смесио

Формула изобретения

Способ автоматической коррекции состава бетонной смеси, включающий определение дозы воды и цемента в зависимости от содержания песка, щебня, воды и цемента в смеси, от водосодержания заполнителей, заданной осадки конуса, заданной удельной поверхности песка, тонкости помола цемента, заданной прочности бетона, отличающийся тем, что, с целью повышения точности коррекции при приготовлении бетонной смеси на несортированных заполнителях, измеряют влажность несортированного запол- нителя и влажность корректирующей фракции песка, рассчитывают коэффициент пористости смеси и корректируют

дозы воды, цемента, несортированного заполнителя и песка, причем коррекцию дозы воды и цемента осуществляют с учетом фактической осадки конуса, соррекцию дозы несортированного за- полнителя осуществляют в зависимости от влажности несортированного заполнителя, влажности корректирующей фракции песка и коэффициента пористости смеси, а коррекцию дозы песка осуществляют в зависимости от скорректированных доз воды и цемента.

Изобретение относится к автоматизации производства строительных материалов. Может быть использовано в строительной промышленности. Позволяет повысить точность коррекции при приготовлении бетонной смеси на несортированных заполнителях. Для достижения поставленной цели определяют дозы воды и цемента в зависимости от содержания песка, щебня, воды и цемента в смеси, от водосодержания заполнителей, заданной осадки конуса, заданной удельной поверхности песка, тонкости помола цемента и заданной прочности бетона, корректируют дозу воды и цемента с учетом фактической осадки конуса, корректируют дозы несортированного заполнителя в зависимости от его влажности, влажности корректирующей фракции песка и коэффициента пористости смеси и корректирует дозу песка в зависимости от скорректированных доз воды и цемента. 1 ил.