CN108407044A - 一种干硬性混凝土密实方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种干硬性混凝土密实方法，在径向挤压制管工艺的钢模外设置振动器，该振动器的频率和振幅分别为150～240Hz，9,000～14,400vpm。本发明的有益效果：本发明主要针对干硬性混凝土材料，通过超声波叠加高频振动的方式，从外部将振动能量针对性地传递到水泥砂浆上，促进水泥砂浆位移来填充骨料之间空隙，提高管壁混凝土密实度。超高频振动与超声波的能量叠加，让水泥砂浆产生振动液化，借助内部径向挤压力量，有效提高难以挤压密实的干硬性混凝土的密实度，最终达到提高管壁混凝土抗渗性和提高抗压强度的目的。

Description

一种干硬性混凝土密实方法

技术领域

本发明涉及一种干硬性混凝土密实方法。

背景技术

本部分中的陈述仅仅提供了与本发明公开的内容有关的背景信息，且可能不构成现有技术。

随着建筑工程质量标准的不断提高，原有离心法制管工艺难以进一步提高管壁混凝土强度，无法适应施工质量要求。径向挤压混凝土制管工艺，是通过自内向外挤压干硬性混凝土材料，形成没有粗、细骨料分离的均质混凝土管壁，有效提高了管壁混凝土抗压强度。径向挤压法通过降低混凝土水灰比，利用高压径向挤压的方式，将干硬性混凝土挤压成管材，有效提高了管壁混凝土抗压强度。

径向挤压混凝土制管工艺存在如下缺点：

1、径向挤压生产工艺通过自内向外、自下向上逐步挤压干硬性混凝土材料，逐渐形成管壁直至完成管材成型。挤压时内部的挤压头边旋转边挤压混凝土到圆形外钢模内壁上。由于干硬性混凝土缺乏流动性，粗骨料之间的空隙无法通过水泥砂浆的流动来填充密实。粗骨料之间一旦形成骨架，仅通过挤压难以将水泥砂浆挤压到骨架之间的空隙之中。

2、径向挤压生产其混凝土水灰比较低，挤压时骨料之间相互搭接形成的微小孔隙难以通过挤压进一步密实，特别是管壁外缘部分难以得到更高的密实度。通过提高径向挤压压力也难以将管壁内部空隙特别是外缘部分的空隙填充密实。空隙率过大导致水密性不足是径向挤压生产工艺的潜在缺陷。

3、为了提高管壁混凝土密实度，提高水密性，需要通过外部振动针对性地将振动能量传递到水泥砂浆上，在径向挤压的同时，使水泥砂浆填充到粗骨料之间的空隙中。但常规的外挂式振动器主要是针对流动性大的普通混凝土，对于干硬性混凝土难以发挥振动效果。同时径向挤压生产工艺对钢模的精度要求高，一套钢模价值数十万元，常规的外挂式振动器造成的钢模磨损不容忽视。

故现有技术亟待解决和改善。

发明内容

本发明要解决的问题就是将外部能量传递到水泥砂浆上，填充骨料之间空隙，在提高管壁混凝土密实度的同时，提高管壁的抗渗性和混凝土强度。

本发明的技术解决方案是：一种干硬性混凝土密实方法，在径向挤压制管工艺的钢模外设置振动器，该振动器的频率和振幅分别为150～240Hz，9,000～14,400vpm。

紧贴所述钢模设置超声波发生器。

所述超声波发生器的频率20KHz～1MHz。

该振动器产生的振幅沿圆周方向向内并垂直于该管的长度方向。振幅沿长度方向垂直传递，可以将振动源到混凝土的距离缩至最短，尽可能减小高频振动能量在通过钢模管壁的损失，提高振动效率。

所述振动器起振时间早于超声波发生器超声波发生时间30秒。

高频振动器起振后，混凝土骨料产生向阻力较小的骨料间空隙部分位移的趋向，在内部挤压头的挤压力作用下，进一步加剧了位移趋势。在骨料出现了位移趋势，即将产生位移的时候，发出超声波促使包裹骨料颗粒的水泥砂浆产生振动液化，起到润滑剂的作用，减小骨料位移阻力。超声波发生时间比振动器起振时间晚30秒，可以缩短超声波发生时间，降低能耗。在高频振动叠加径向挤压的作用下，骨料位移趋势明显，一触即发的时候，发出超声波促使水泥砂浆产生液化。水泥砂浆的微弱液化也能够有效润滑骨料颗粒表面，消除抵抗骨料位移的最后一点阻力，起到四两拨千斤的作用。

本发明的有益效果：

本发明主要针对干硬性混凝土材料，通过超声波叠加高频振动的方式，从外部将振动能量针对性地传递到水泥砂浆上，促进水泥砂浆位移来填充骨料之间空隙，提高管壁混凝土密实度。超高频振动与超声波的能量叠加，让水泥砂浆产生振动液化，借助内部径向挤压力量，有效提高难以挤压密实的干硬性混凝土的密实度，最终达到提高管壁混凝土抗渗性和提高抗压强度的目的。

附图说明

图1为本发明钢模外设有振动器的结构示意图；

图2为本发明钢模外设有超声波发生器的结构示意图。

具体实施方式

普通的混凝土外挂式振动器产生的频率主要是针对流动性混凝土的振捣密实需求。相对低的频率和较大的振幅(25Hz,1,500vpm)主要作用于混凝土中的粗骨料，促使粗骨料移动填充空隙。对于径向挤压制管生产工艺使用的干硬性混凝土来说，由于混凝土本身没有流动性，这样的振动频率无法促使粗骨料产生位移。

本领域技术人员公知的振动能量对物体的影响与物体的质量有关。超高频振动对质量较小的水泥砂浆的影响远远大于对粗骨料的影响。普通的外挂式振动器无法促使粗骨料产生位移。

实施例1：

参阅图1，图1中钢模3设在钢底托2上，钢模3内设有挤压头1；钢模3外设有振动器4，振动器4通过振动器安装底板5与钢模3连接；本发明公开一种干硬性混凝土密实方法，在径向挤压制管工艺的钢模外设置振动器，该振动器的频率和振幅分别为150～240Hz，9,000～14,400vpm。

实施例2：

参阅图2，图2中钢模3设在钢底托2上，钢模3内设有挤压头1；钢模3外设有超声波发生器6，超声波发生器6通过安装卡盘7与钢模3连接；本发明公开一种干硬性混凝土密实方法，在径向挤压制管工艺的钢模外设置振动器超声波发生器。所述超声波发生器的频率20KHz～1MHz。

实施例3：

一种干硬性混凝土密实方法，在径向挤压制管工艺的钢模外设置振动器，该振动器的频率和振幅分别为150～240Hz，9,000～14,400vpm。另外紧贴所述钢模设置超声波发生器。所述超声波发生器的频率20KHz～1MHz。该振动器产生的振幅沿圆周方向向内并垂直于该管的长度方向。所述振动器起振时间早于超声波发生器超声波发生时间30秒。

本发明通过超高频振动(150～240Hz，9,000～14,400vpm)，使包裹住粗骨料的水泥砂浆产生液化，水泥砂浆向阻力较小的粗骨料之间留下的空隙移动，同时借助内部径向挤压力量带动粗骨料移动填充密实。自外向内施加超高频振动的同时，紧贴钢模设置超声波发生器(20KHz～1MHz)，利用超声波的冲击能量促使水泥砂浆中的水分以及微小气泡产生位移，进一步填充密实水泥砂浆内部孔隙。

通过在径向挤压制管工艺的钢模外设置超高频振动器和超声波发生装置，利用超高频振动对水泥砂浆产生的振动液化，使其具有一定的流动性，借助内部径向挤压力量，促使粗骨料以及水泥砂浆产生位移，使混凝土得到进一步填充密实。同时利用超声波促进水泥砂浆中的液化，提高水泥砂浆自身的密实度。

本发明的优点：高频振动定向针对水泥砂浆使其振动液化。水泥砂浆振动液化之后粗骨料在径向挤压力量作用下才能更好地填充密实。并不是依靠振动使整个混凝土材料填充密实。也就是在径向挤压的强大压力下，通过高频振动使阻碍粗骨料位移的水泥砂浆产生液化开始滑移，促进粗骨料相互之间位移到空隙位置，填充密实。超声波是针对水泥砂浆中的水分使其运动起来，带动水泥砂浆的滑移。主要的填充力量还是依靠径向挤压，但是利用高频振动叠加超声波，促使水泥砂浆液化填充空隙并消除水泥砂浆中的微小气泡和孔隙。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种干硬性混凝土密实方法，其特征在于：在径向挤压制管工艺的钢模外设置振动器，该振动器的频率和振幅分别为150～240Hz，9,000～14,400vpm。

2.根据权利要求1所述的干硬性混凝土密实方法，其特征在于：紧贴所述钢模设置超声波发生器。

3.根据权利要求2所述的干硬性混凝土密实方法，其特征在于：所述超声波发生器的频率20KHz～1MHz。

4.根据权利要求1所述的干硬性混凝土密实方法，其特征在于：该振动器产生的振幅沿圆周方向向内并垂直于该管的长度方向。

5.根据权利要求2所述的干硬性混凝土密实方法，其特征在于：所述振动器起振时间早于超声波发生器超声波发生时间30秒。