CN103433998B - 一种混凝土频幅共变振动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及混凝土施工及工厂预制混凝土作业，公开了一种混凝土频幅共变振动方法，包括以下步骤：a、倒入混凝土；b、找出最佳频率f1、f2……；c、找出f1、f2……对应的最佳振幅A1、A2……；d、以上述f1对应A1、f2对应A2……，依次振动混凝土。本发明采用变频振动的方法，使不同塑性的混凝土及具有不同共振频率的骨料，在较大的范围内自动找到其对应的频率，使之在振动中达到共同响应。由于混凝土的阻滞效应比较大，不同的混凝土对振动器的能量削减幅度也不一，故在变频的同时，通过采用不同的起始振幅，达到最大限度的振动效能，同时避免混凝土的离析，又兼顾模板支架等不被影响或破坏。

Description

一种混凝土频幅共变振动方法
技术领域
本发明涉及混凝土施工及工厂预制混凝土作业，尤其涉及了一种混凝土频幅共变振动方法。
背景技术
传统的混凝土振动方法采用单一固定频率和固定振幅的方法，由于混凝土水灰比、塌落度、流动性千变万化，且混凝土中主要的粗骨料，受材质、硬度、形状等等影响，其引起其共振的自身固有频率也千变万化，故传统振动方法是不能满足混凝土真正被振动、密实的效果。
发明内容
本发明针对现有技术中传统振动方法不能满足混凝土真正被振动、密实等缺点，提供了一种变频的同时，通过采用不同的起始振幅，达到最大限度的振动效能，同时又兼顾相邻初凝混凝土及模板支架等不被影响或破坏的一种混凝土频幅共变振动方法。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
一种混凝土频幅共变振动方法，包括以下步骤：
a、倒入混凝土；
b、通过调频振动找出引起不同粒径骨料共振的两组以上的最佳频率f1、f2……；
c、找出f1、f2……对应的最佳振幅A1、A2……；
d、以上述f1对应A1、f2对应A2……，以最佳频率f1、f2……上下波动10%以内，最佳振幅A1、A2……上下波动10%以内，依次振动混凝土。
最佳频率f1、f2……由于受混凝土地方材料、施工环境、施工人员等不定因素影响，实际测得的最佳频率f1、f2……允许有±10%的波动范围。同理，最佳振幅A1、A2……也允许有±10%的波动范围。
作为优选，所述的步骤b为：采用自动找频设备的频率由小到大或由大到小，找出变频过程中引起混凝土中不同粒径骨料振动半径最大时的最佳频率f1、f2……。自动找频设备的频率由大到小或由小到大，找出变频过程中混凝土振动半径最大时的共振频率。步骤b中的调频振动即采用自动找频设备调节频率，然后找出最佳频率。自动找频设备其振幅不变，通过不断的变化频率，找出变频过程中引起混凝土中不同粒径骨料振动半径最大时的最佳频率f1、f2……。
作为优选，所述的步骤c中，以最佳频率f1为振动频率，开启振幅调整系统，分别找出在2-20秒内引起不同粒径骨料共振的振幅为最佳振幅A1，以A1为振幅振动混凝土。
首次施工时如何找最佳振幅：根据以往经验，确定一个最佳振幅的近似值，然后按本近似值的三分之一的振幅值，作为起始振幅，然后按此起始振幅振动混凝土，此时频率不变，振幅逐渐加大，直至达到混凝土发生最大半径的振动及翻浆，以此振幅作为最佳振幅。
为确保安全，避免模板钢筋等被损坏，选择起始振幅时，按照由小到大、宁小勿大的原则进行。
作为优选，所述的步骤d中，第一次振动时，以f1对应A1，变频振动频率的范围为0.9f1—1.1f1，振幅范围为0.9A1—1.1A1；第二次振动时，以f2对应A2，变频振动频率的范围为0.9f2—1.1f2，振幅范围为0.9A2—1.1A2。
作为优选，所述的步骤d中：采用的振动设备为：附着式振动设备、振动平台或插入式振动设备。
作为优选，所述的插入式振动设备为插入式振动棒时，振动棒振动退出混凝土时，振动棒的振幅保持不变。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：本发明采用变频振动的方法，尤其是自动找频技术的采用，使不同塑性的混凝土及具有不同共振频率的骨料，在较大的范围内自动找到其对应的频率，使之在振动中达到共同响应。由于混凝土的阻滞效应比较大，不同的混凝土对振动器的能量削减幅度也不一，故在变频的同时，通过采用不同的起始振幅，达到最大限度的振动效能，同时又兼顾相邻初凝混凝土及模板支架等不被影响或破坏。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细描述：
实施例1
一种混凝土频幅共变振动方法，包括以下步骤：
a、倒入混凝土；
b、通过调频振动找出引起不同粒径骨料共振的两组以上的最佳频率f1、f2……；
c、找出f1、f2……对应的最佳振幅A1、A2……；
d、以上述f1对应A1、f2对应A2……，以最佳频率f1、f2……上下波动10%以内，最佳振幅A1、A2……上下波动10%，依次振动混凝土。
在地基内倒入混凝土，通过自动找频设备的频率由小到大，找出变频过程中引起混凝土中不同粒径骨料振动半径最大时的最佳频率f1、f2……。即第一变频、变幅振动频率为0.9f1-1.1f1，振幅为0.9A1-1.1A1；第二变频、变幅振动频率为0.9f2-1.1f2，振幅为0.9A2-1.1A2。
步骤c中，以最佳频率f1为振动频率，开启振幅调整系统，分别找出在4秒内引起不同粒径骨料共振的振幅为最佳振幅A1，选择振幅值接近最佳振幅A1，但小于最佳振幅A1的振幅，作为起始振幅。
在各组最佳频率条件下，选择一个较小的起始振幅振动，找出在较短时间内引起不同粒径骨料共振的振幅为最佳振幅A，起始振幅应小于最佳振幅，起始振幅一般选择最佳振幅的0.33倍。如果发生共振时间过短，有可能起始振幅大于最佳振幅，而导致模板钢筋等被损坏。f1对应A1、f2对应A2……作为一个振动过程，多个过程持续进行。不同的骨料的特征对应于不同的频率，振幅的选择需要兼顾高效和安全，在安全的前提下，选择能够最快引起共振的振幅为最佳振幅。
步骤d中，第一次振动时，以f1对应A1，变频振动频率的范围为0.9f1—1.1f1，振幅范围为0.9A1—1.1A1；第二次振动时，以f2对应A2，变频振动频率的范围为0.9f2—1.1f2，振幅范围为0.9A2—1.1A2。实际操作时，以f1对应A1振动一段时间，再以f2对应A2振动一段时间，……；上述振动过程为一个完整的振动过程。实际混凝土振动过程，包括多个上述持续进行的振动过程。
步骤c，找出起始振幅，以基准频率f为振动频率，开启振幅调整系统，以振动后2-20秒达到混凝土振动半径最大时的振幅，作为起始振幅。以固定频率振动时，振幅越小，物体发生共振的时间越长；相反，振幅越大，物体发生共振的时间则越短。以振动后15秒达到混凝土振动半径最大时的振幅，作为起始振幅。上述的2-20秒的含义为，以较大的振幅振动时，振动2秒，混凝土发生共振；以较小的振幅振动时，振动20秒，混凝土发生共振，由此可以得到一个混凝土的振幅范围。该起始振幅的大小介于上述较小振幅与较大振幅之间，振动时，以起始振幅逐渐增大振幅的方式开始振动，直至混凝土发生共振或混凝土振动半径最大。
步骤d中：采用的振动设备为：附着式振动设备、振动平台或插入式振动设备。附着式振动设备为附着混凝土容器侧壁上的振动设备。
插入式振动设备为插入式振动棒时，振动棒振动退出混凝土时，振动棒的振幅保持不变。由于振动棒退出时会在混凝土中留下空窝，因此，退出时振动棒的振幅保持不变，不会造成因振动棒退出所带来的空窝，从而提供混凝土的品质。
实施例2
一种混凝土频幅共变振动方法，包括以下步骤：
a、倒入混凝土；
b、通过调频振动找出引起不同粒径骨料共振的两组以上的最佳频率f1、f2……；
c、找出f1、f2……对应的最佳振幅A1、A2……；
d、以上述f1对应A1、f2对应A2……，以最佳频率f1、f2……上下波动8%以内，最佳振幅A1、A2……上下波动8%，依次振动混凝土。
步骤b为：采用自动找频设备的频率由大到小或由小到大，找出变频过程中引起混凝土中不同粒径骨料振动半径最大时的最佳频率f1、f2……。自动找频设备的频率由小到大，找出变频过程中混凝土振动半径最大时的共振频率。即第一变频、变幅振动频率为0.92f1-1.08f1，振幅为0.92A1-1.08A1；第二变频、变幅振动频率为0.92f2-1.08f2，振幅为0.92A2-1.08A2。自动找频设备其振幅不变，通过不断的变化频率，找出变频过程中引起混凝土中不同粒径骨料振动半径最大时的最佳频率f1、f2……。
步骤c中，以最佳频率f1为振动频率，开启振幅调整系统，分别找出在8秒内引起不同粒径骨料共振的振幅为最佳振幅A1，选择振幅值接近最佳振幅A1，但小于最佳振幅A1的振幅，作为起始振幅。振动式设备为振动平台。
在各组最佳频率条件下，选择一个较小的起始振幅振动，找出在较短时间内引起不同粒径骨料共振的振幅为最佳振幅A，起始振幅应小于最佳振幅。如果发生共振时间过短，有可能起始振幅大于最佳振幅，而导致模板钢筋等被损坏。f1对应A1、f2对应A2……作为一个振动过程，多个过程持续进行。
不同的骨料的特征对应于不同的频率，振幅的选择需要兼顾高效和安全，在安全的前提下，选择能够最快引起共振的振幅为最佳振幅。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (4)

1.一种混凝土频幅共变振动方法，其特征在于：包括以下步骤：
a、倒入混凝土；
b、采用自动找频设备的频率由小到大或由大到小，通过调频振动找出引起不同粒径骨料共振的两组以上的最佳频率f1、f2……，该最佳频率f1、f2……为共振时不同粒径骨料振动半径最大时的频率；
c、找出f1、f2……对应的最佳振幅A1、A2……；
d、以上述f1对应A1、f2对应A2……，依次振动混凝土；
所述的步骤c中，以最佳频率f1为振动频率，开启振幅调整系统，分别找出在2-20秒内引起不同粒径骨料共振的振幅为最佳振幅A1，以A1为振幅振动混凝土。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土频幅共变振动方法，其特征在于：所述的步骤d中，第一次振动时，以f1对应A1，变频振动频率的范围为0.9f1—1.1f1，振幅范围为0.9A1—1.1A1；第二次振动时，以f2对应A2，变频振动频率的范围为0.9f2—1.1f2，振幅范围为0.9A2—1.1A2。
3.根据权利要求1所述的一种混凝土频幅共变振动方法，其特征在于：所述的步骤d中：采用的振动设备为：附着式振动设备、振动平台或插入式振动设备。
4.根据权利要求3所述的一种混凝土频幅共变振动方法，其特征在于：所述的插入式振动设备为插入式振动棒，振动棒振动退出混凝土时，振动棒的振幅保持不变。
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