Способ непрерывного электроразогрева бетонных смесей Советский патент 1992 года по МПК B28B17/02 

Изобретение относится к технологии строительства, в частности к способам непрерывного электроразогрева бетонных смесей, и может найти применение при возведении монолитных конструкций в зимнее время и в производстве сборных железобетонных изделий.

Цель изобретения - улучшение равномерности электроразогрева смеси, уменьшение энергозатрат и ликвидация электропробойных явлений.

Сущность способа заключается в том, что бетонная смесь непрерывно подается и транспортируется в устройстве, содержащем отдельные электродные секции, на которые подается переменное электрическое напряжение. На входе устройства измеряют скорость подачи бетонной смеси и ее начальную температуру. Величину подачи электрического напряжения рассчитывают на каждой электродной секции по зависимости

П02(ра+Рс)2

Uoi

g

Тс

PC

X

X

Vo

1/2

Тс + То

+ h /2 +(i- 1)h010 Тк-То

где с, g - удельная теплоемкость и средняя плотность бетонной смеси, Дж/(кг °С) и кг/м3;

Uo - скорость подачи бетонной смеси, м/с;

10 - длина электроразогревающегося устройства, м;

Т0 - начальная температура бетонной смеси, °С;

Тк - конечная температура нагрева бетонной смеси, С

Тс, ра, Рс, Тс - характерные для температурной зависимости удельного электросопротивления параметры

v

fe

V|

CJ

ел о

|

том, тся и ержана коескоееряют е наодачивают симоX

р (Т) ра + Рс

Тс

т Ра + Рс . т

I С -I С.

тс + т - РС

На фиг.1 показано изменение температуры нагрева бетонной смеси по длине устройства; на фиг.2 -- ступенчатая нисходящая гистограмма напряжений на электродных секциях: на фиг.З - блок-схема способа непрерывного электроразогрева бетонной смеси.

Устройство содержит электродные секции 1, регуляторы 2 напряжения, вычислительные блоки 3, блоки 4 сравнения. Электроды секций должны быть выполнены из электропроводящего материала (например, металла). Регуляторы напряжения -ти- ристорного типа. Вычислительный блок строится на основе микропроцессора и цифрового аналогового преобразователя. Блок сравнения - на основе цифрового компаратора. Электродные секции 1 соединены информационными связями с регуляторами 2 напряжения и блоками 4 сравнения. Блоки 4 сравнения имеют два входа - один с вычислительного блока 3, другой - с выхода электродной секции 1. Вычислительный блок связан с регулятором 2 напряжения.

Подача бетонной смеси в устройстве может производится виброперемещением или нагнетанием бетононасосом.

Способ непрерывного электроразогрева бетонной смеси осуществляется следующим образом.

Бетонную смесь подают в устройство. На входе измеряют скорость подачи и начальную температуру бетонной смеси. Измеренные величины направляются в вычислительный блок 3, где рассчитываются напряжения, подаваемые на электродные секции 1 через регуляторы 2 напряжения. Бетонная смесь, проходя между электродами секций, разогревается за счет протекания по ней переменного электрического тока, причем обеспечивается линейный рост температуры смеси по длине устройства, уменьшаются энергозатраты и исключается возможность электропробойных явлений.

Пример. Для устройства длиной 5,2 м с пятью электродными секциями, отстоящими друг от друга на 0,05 м, с расстоянием между электродами 0,1 м, рассчитывают непрерывный электроразогрев бетонной смеси от 10 до 60°С.

Свойства смеси: д 2000 кг/м3; с 1000 Дж/(кг °С); ра 5 Ом м; рс 6 5 Ом м; Тс 15°С.

Длина электродной секции 1 м; скорость подачи смеси 0,086 м/с.

На первую электродную секцию подают напряжение переменного тока промышленной частоты Uoi 380 В.

Расчет дает значения напряжений, которые подают на последующие электродные секции:

Uo2 320B; Uo3 290 В; Uo4 270 В; Uos 254 В.

В сравнении с односекционным двух- электродном устройством той же длины без применения способа непрерывного электроразогрева использование последнего дает повышение равномерности распределения плотности тока в 1,5 раза, снижение расхода электроэнергии в 1,3-1,5 раза. Экономический эффект от применения способа непрерывного электроразогрева 0,8-1,5 руб/м бетона.

Формула изобретения

Способ непрерывного электроразогрева бетонных смесей, включающий подачу на электродные секции электрического напряжения, отличающийся тем, что, с целью улучшения равномерности электроразогрева смеси с одновременным уменьшением энергозатрат и ликвидацией электропробойных явлений, измеряют скорость подачи бетонной смеси и ее начальную температуру, а величину подачи электрического напряжения рассчитывают на каждую электродную секцию по зависимости

0

5

0

5

30

где с - удельная теплоемкость бетонной смеси, Дж/кг °С;

9 средняя плотность бетонной смеси,

кг/м ;

Vo - скорость подачи бетонной смеси, м/с;

10 - длина устройства для нагрева, м; Т0 - начальная температура бетонной смеси, °С;

Тк -требуемая температура нагрева, °С; Тс, Ра, Рс, Тс - характерные для температурной зависимости удельного электро- сопротивления смеси параметры

п ГП п + о,- Тс т Ра +рс т

PUJ Ра т рс . , i сI с.

Тс + Трс

Тс - определяет положение вертикальной асимптотики кривой при р - со справа, °С;

ра - асимптотическое значение удельного электросопротивления при Т , Ом м,

Рс - диапазон изменения р (Т) в температурном интервале 0; Тк, Ом м; h0 - длина электродной секции, м;

h - длина промежутка между двумя соседними электродными секциями, м;

i - порядковый номер секции, i 1,2,...

TO

- V

X,//

Использование: производство бетонных работ в зимних условиях с применением непрерывного электроразогрева бетонных смесей. Сущность: способ непрерывного электроразогрева бетонных смесей включает измерение скорости подачи бетонной смеси и ее начальной температуры и расчет с их учетом величины подачи электрического напряжения на каждую электродную секцию. 3 ил.

о

Фиг.1

Фиг. 2

Фиг.З