RU2311395C2 - Способ изготовления строительных изделий из цементных смесей - Google Patents
Способ изготовления строительных изделий из цементных смесейInfo
- Publication number
- RU2311395C2 RU2311395C2 RU2005141648/03A RU2005141648A RU2311395C2 RU 2311395 C2 RU2311395 C2 RU 2311395C2 RU 2005141648/03 A RU2005141648/03 A RU 2005141648/03A RU 2005141648 A RU2005141648 A RU 2005141648A RU 2311395 C2 RU2311395 C2 RU 2311395C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- magnetic field
- cement
- mold
- mix
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 20
- 239000004567 concrete Substances 0.000 title description 18
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 31
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 42
- 239000012615 aggregate Substances 0.000 claims description 2
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 claims description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 239000011449 brick Substances 0.000 abstract description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 abstract 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 9
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 8
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 7
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 6
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 5
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 3
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- -1 calcium cations Chemical class 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011210 fiber-reinforced concrete Substances 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000013081 microcrystal Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Press-Shaping Or Shaping Using Conveyers (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии производства строительных изделий из цементных смесей, а именно к способам электромагнитного воздействия на цементные смеси при их схватывании и твердении, и может найти применение при изготовлении различных строительных изделий, например плиток, плит, кирпича, блоков и др. Способ изготовления строительных изделий из цементных смесей заключается в приготовлении из цемента, заполнителя, воды и активных добавок строительной смеси. Строительную смесь укладывают в форму, а форму со смесью помещают в магнитное поле. Причем после укладки в форму из диэлектрического материала строительную смесь уплотняют. Форму со смесью размещают внутри соленоида и на строительную смесь воздействуют пульсирующим с частотой пульсаций 50 или 100 Гц магнитным полем постоянного тока. Технический результат изобретения заключается в повышении механической прочности строительных изделий, использовании электрического тока низкого напряжения, сокращении времени магнитной обработки изделий. 1 ил.
Description
Изобретение относится к технологии производства строительных изделий из цементных смесей, а именно к способам электромагнитного воздействия на цементные смеси при их схватывании и твердении, и может найти применение при изготовлении различных строительных изделий, например плиток, плит, кирпича, блоков и др.
К настоящему времени разработано значительное количество способов изготовления бетонных изделий и приготовления цементных смесей с использованием электромагнитных методов воздействия на сырьевые материалы, строительные смеси и отформованные строительные изделия (см., например, А.С. №№1135737, 1143735, 1207104, 1400028, 1455589, 1505917, 1511246, 1661176, 1665669, 1668345, 1689370, 1766888 и др.).
Эти методы, в частности электрические и магнитные, основанные на воздействии на электронную структуру цемента электрическим потенциалом или магнитным полем, изменяют кристаллическую структуру цементного камня и направлены на повышение механической прочности, плотности, морозостойкости и коррозионной стойкости строительных изделий, а также на повышение активности цемента и ускорение схватывания и твердения строительных смесей.
Известен способ изготовления бетонных изделий (А.С. №1135737, МПК С04В 40/02, Б.И. №3 - 1985 г.). Сущность способа состоит в следующем. Приготовленную бетонную смесь укладывают в металлическую форму и уплотняют. Над формой с воздушным зазором размещают внешний электрод. При этом форму и внешний электрод подсоединяет к источнику постоянного тока напряжением до 15 кВт, после чего бетонное изделие подвергают воздействию высоковольтного электрического поля. Для этого сначала внешний электрод соединяют с положительным полюсом источника тока, а форму с бетонной смесью - с отрицательным полюсом источника тока и осуществляют выдержку под воздействием электрического поля. Затем полярность электродов изменяют и снова осуществляют выдержку изделия под воздействием электрического поля. После электрического воздействия строительное изделие подвергают термообработке.
Недостатком способа является сложность используемого оборудования, применение высокого напряжения, что представляет собой опасность при обслуживании указанного электрического оборудования, а также его малая эффективность.
Известен способ изготовления бетонных изделий. Он заключается в следующем. Приготавливают бетонную смесь, укладывают ее в форму и уплотняют, после чего на отформованное строительное изделие воздействуют бегущим магнитным полем. С этой целью форму с бетонной смесью устанавливают в зазоре между индуктором линейного электродвигателя, включающим магнитопровод и трехфазную шестикатушечную обмотку, и обратным магнитопроводом. После выдержки изделия в магнитном поле его подвергают термообработке.
По мнению авторов настоящего изобретения, вышеприведенный способ малоэффективен из-за мягкого воздействия магнитного поля на строительную смесь, так как поле носит волнообразный характер. Кроме того, способ требует использования весьма высоких номиналов тока (380 В).
Известен способ уплотнения бетонной смеси (А.С. №715325, МПК В28В 1/10, Б.И. №6 - 1980). Способ заключается в следующем. Бетонную смесь, состоящую из минеральных компонентов и ферромагнитных тел, укладывают в форму, которую размещают в переменном магнитном поле. Под воздействием переменного магнитного поля ферромагнитные тела приходят в колебательное движение, уплотняя бетонную смесь. За счет этого повышается плотность бетона и, соответственно, увеличивается прочность цементного камня.
Недостаток указанного способа состоит в том, что прочность цементного камня увеличивается лишь за счет механического воздействия ферромагнитных тел на бетонную смесь, а не за счет воздействия переменного магнитного поля непосредственно на минеральные компоненты этой смеси.
Известен способ изготовления сталефибробетонных изделий (А.С. №1680500, МПК В28В 1/10, 1/52, Б.И. №36 - 1991. Прототип.). Сущность способа состоит в следующем. Сталефибробетонную смесь, состоящую из минеральных компонентов и стальных фибр, представляющих собой удлиненные отрезки тонкой стальной проволоки, укладывают в форму. Форму помещают между двух электромагнитов, на каждый из которых поочередно подают постоянный пульсирующий электрический ток. Вследствие этого каждый из электромагнитов создает постоянное пульсирующее магнитное поле, причем эти поля имеют противоположные направления.
Вследствие этого при включении одного из электромагнитов образуется постоянное пульсирующее магнитное поле с одним направлением, при включении второго электромагнита образуется постоянное пульсирующее магнитное поле с противоположным направлением. Если совместить эти магнитные поля по времени, то получается, что на сталефибробетонную смесь, вернее на имеющие место в ней стальные фибры, действует переменное магнитное поле, т.е. магнитное поле с переменным направлением. Это вызывает колебательное движение стальных фибр в бетонной смеси, что способствует ее механическому уплотнению и облегчает процесс ориентации стальных фибр в сталефибробетонной смеси по силовым линиям магнитного поля.
Недостатки способа: образующееся переменное пульсирующее магнитное поле не оказывает активного воздействия непосредственно на минеральные компоненты смеси, используется достаточно высокое напряжение электрического тока (380 В), сложность осуществления способа.
Поставлена задача: обеспечить активное воздействие магнитного поля на минеральные компоненты цементной смеси, упростить техническое осуществление способа, обеспечить электробезопасность обслуживающего персонала.
Указанная задача решена следующим образом. В соответствие с прототипом приготовленную из цемента, заполнителя, воды и активных добавок строительную смесь укладывают в форму, после чего форму со смесью помещают в магнитное поле. Согласно изобретению после укладки в форму из диэлектрического материала строительную смесь уплотняют, форму со смесью размещают внутри соленоида и на строительную смесь воздействуют пульсирующим с частотой пульсаций 50 или 100 Гц магнитным полем постоянного потока.
Далее сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена схема устройства для создания постоянного пульсирующего магнитного поля.
Из цемента (например, на основе сульфата кальция), заполнителя (например, песка), воды и активных добавок приготавливают цементную (строительную) смесь. Эту смесь укладывают в форму 1 из диэлектрического материала (например, стеклопластика) и уплотняют известными механическими способами. Форму 1 с цементной смесью размещают внутри соленоида, который представляет собой катушку индуктивности или обмотку 2, намотанную на пустотелый цилиндрический стальной сердечник 3. Катушка 2 с большим числом витков медной проволоки питается от сети переменного тока через понижающий трансформатор 4 и одно- или двухполупериодный выпрямитель тока 5 без сглаживающего фильтра. При протекании по обмотке соленоида 2 постоянного пульсирующего электрического тока внутри соленоида возникает пульсирующее постоянное магнитное поле с частотой пульсаций 50 (при однополупериодной схеме выпрямления тока) или 100 Гц (при двухполупериодной схеме выпрямления тока), импульсы которого жестко воздействуют на цементную смесь, вызывая сжатие двойного электрического слоя вокруг частиц цемента.
Во время затворения цементной смеси водой вокруг частиц цемента образуется двойной электрический слой. Плотность двойного электрического слоя максимальна около вершин и ребер кристаллов и минимальна на плоскостях кристаллов. Под воздействием пульсирующего постоянного магнитного поля плотность этого слоя увеличивается за счет сжатия, в результате чего происходит ориентированное направление роста кристаллов (наиболее характерно указанное явление для иглоподобных сульфаткальциевых кристаллов). При этом замечено явление увеличения прочности макрокристаллов в направлении, параллельному вектору внешней силы воздействия на образцы, а также ускорение процессов диффузии по преодолению двойного электрического слоя ионов водорастворимого сульфата кальция (катионов кальция и анионов сульфата) в раствор. Процесс преодоления барьера двойного электрического слоя заканчивается на первой стадии образованием коллоида полуводного сульфата кальция, т.е. зародышей сульфаткальциевых кристаллов. При этом происходит более плотная упаковка микрокристалла в макрокристалле, что в конечном итоге приводит к увеличению прочности строительных изделий.
Пример осуществления изобретения.
Приготавливалась цементная смесь в следующем составе (вес.ч.):
- активированный и нейтрализованный фторангидрит - 60,0;
- песок- 10,0;
- ускоритель схватывания - 1,5;
- вода-28,5.
Приготовленную смесь укладывали в пластмассовую форму с внутренними размерами (40×40×160) мм и уплотняли. Формы со смесью помещали внутри соленоида, который представлял собой стальной цилиндр длиной 300 мм и диаметром 300 мм с размещенной на нем катушкой индуктивности с большим числом витков тонкой медной проволоки. Катушка индуктивности была присоединена к сети переменного тока через понижающий трансформатор РНТО (220/24 В) и двухполупериодный выпрямитель (без сглаживающего фильтра). Напряженность магнитного поля составляла 200 Гаусс. После 4-х часовой магнитной обработки образцы в форме балочек извлекали из формы и выдерживали в течение 28 суток в условиях нормальной температуры и влажности воздуха.
Испытания образцов показали, что их прочность на изгиб в среднем на 50% превышает предел прочности образцов, не подверженных воздействию пульсирующего постоянного магнитного поля.
Технический результат:
- повышение механической прочности строительных изделий,
- упрощение способа магнитной обработки цементных смесей,
- обеспечение электробезопасности обслуживающего персонала.
Claims (1)
- Способ изготовления строительных изделий из цементных смесей, заключающийся в том, что приготовленную из цемента, заполнителя, воды и активных добавок строительную смесь укладывают в форму, после чего форму со смесью помещают в магнитное поле, отличающийся тем, что после укладки в форму из диэлектрического материала строительную смесь уплотняют, форму со смесью размещают внутри соленоида и на строительную смесь воздействуют пульсирующим, с частотой пульсаций 50 или 100 Гц, магнитным полем постоянного тока.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005141648/03A RU2311395C2 (ru) | 2005-12-29 | 2005-12-29 | Способ изготовления строительных изделий из цементных смесей |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005141648/03A RU2311395C2 (ru) | 2005-12-29 | 2005-12-29 | Способ изготовления строительных изделий из цементных смесей |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005141648A RU2005141648A (ru) | 2007-07-10 |
| RU2311395C2 true RU2311395C2 (ru) | 2007-11-27 |
Family
ID=38316431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005141648/03A RU2311395C2 (ru) | 2005-12-29 | 2005-12-29 | Способ изготовления строительных изделий из цементных смесей |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2311395C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2784750C1 (ru) * | 2022-02-02 | 2022-11-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) | Способ приготовления фибробетонной смеси |
-
2005
- 2005-12-29 RU RU2005141648/03A patent/RU2311395C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2788295C1 (ru) * | 2021-12-27 | 2023-01-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | Способ изготовления бетонных изделий |
| RU2784750C1 (ru) * | 2022-02-02 | 2022-11-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) | Способ приготовления фибробетонной смеси |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005141648A (ru) | 2007-07-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101913188A (zh) | 制备单向分布钢纤维增强混凝土的方法及其专用设备 | |
| CN108453868B (zh) | 纤维定向分布纤维增强超高性能混凝土的制备方法及装置 | |
| CN106083188B (zh) | 一种钢纤维混凝土的磁力定向方法 | |
| CN101913190B (zh) | 制备单向分布钢纤维增强水泥浆的方法及其专用设备 | |
| KR101486414B1 (ko) | 고주파 유도가열을 이용한 콘크리트 양생 장치 및 방법 | |
| CN111216242A (zh) | 制备单向定向钢纤维混凝土的平板磁场定向装置及方法 | |
| Hajforoush et al. | The effects of uniform magnetic field on the mechanical and microstructural properties of concrete incorporating steel fibers | |
| CN112025924A (zh) | 一种定向钢纤维增强混凝土预制构件制备装置及制备方法 | |
| RU2311395C2 (ru) | Способ изготовления строительных изделий из цементных смесей | |
| CN210263959U (zh) | 一种建筑混凝土抹平用平板式振捣器 | |
| RU2072339C1 (ru) | Способ изготовления бетонных изделий и устройство для его осуществления | |
| RU2677181C1 (ru) | Способ повышения качества строительных конструкций | |
| RU2270899C2 (ru) | Способ обработки бетонных смесей при возведении буронабивных свай и устройство для его осуществления | |
| CN109203191B (zh) | 一种定向钢纤维混凝土方形井盖预制装置及制作方法 | |
| Mailyan et al. | Classification of Electrophysical Methods Regulating the Properties of Cement Concretes | |
| Panchapakesan | Electret effect in cement | |
| CN114368055B (zh) | 一种平面定向钢纤维混凝土制备装置 | |
| RU2738151C1 (ru) | Высокопрочный бетон на основе композиционного вяжущего | |
| DE2532178A1 (de) | Verfahren zum bewehren eines nicht ausgehaerteten, weichen materials und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens | |
| SU583985A1 (ru) | Способ изготовлени строительных изделий | |
| JPH06329483A (ja) | モルタル及びコンクリートの磁場内養生法 | |
| RU2085547C1 (ru) | Способ обработки строительного материала | |
| SU234188A1 (ru) | УСТРОЙСТВО дл ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ И КОНСТРУКЦИЙ | |
| CN118024380A (zh) | 一种定向钢纤维混凝土制备方法与制备装置 | |
| SU1488191A1 (ru) | Способ изготовлени армоцементных изделий |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20071230 |