CN114023525A - 一种基于交变磁场效应的混凝土养护装置及养护方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于交变磁场效应的混凝土养护装置及养护方法，养护装置包括交变磁场发生器，交变磁场发生器上沿竖向方向间隔设有两个能够竖向移动的输出端，在两个输出端上分别设有第一导磁件和所述第二导磁件，且第一、二导磁件之间的竖向距离大于0；养护方法包括：1）沿竖向方向移动两个输出端，使得第一、二导磁件之间的距离与待进行磁化养护的混凝土的尺寸相适应；2）将待进行磁化养护的混凝土放置在第一、二导磁件之间；3）启动交变磁场发生器，使得在第一、二导磁件之间形成交变磁场，以对混凝土进行养护。本发明通过交变磁场对混凝土产生磁化，从而促进水泥水化反应，提升混凝土密实度，进而提高混凝土强度。

Description

一种基于交变磁场效应的混凝土养护装置及养护方法

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，具体涉及一种基于交变磁场效应的混凝土养护装置及养护方法。

背景技术

在工程建设中，混凝土是关键材料之一，因为混凝土的强度是工程质量的保障，所以提高混凝土的抗压强度一直以来就是实际工程中的重要问题。

在现有工程施工中，为了提高混凝土的抗压强度，往往采用磁化水代替普通水的方式来调制混凝土，如公开号为CN203919362U的实用新型专利中公开了一种制备磁化混凝土的装置，包括电磁波发生器和线圈，所述的电磁波发生器通过导线与线圈连接形成回路，所述的线圈缠绕在搅拌机进水管上。上述方案通过将线圈缠绕在进水管上对水进行电磁波处理，然后利用经过电磁波处理后的水来调制混凝土，这种利用磁化水代替普通水进行调制混凝土的方式实际使用时会存在下面的问题：经过磁化后的水需要流经一段管道后再进入到搅拌机内完成混凝土的调制，同时混凝土的调制过程中需要一定的时间，这样就会造成磁化水中磁性的损失，进而大大降低磁化水的作用，因此这种采用磁化水代替普通水的方式对提高混凝土的抗压强度的效果十分有限。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明要解决的技术问题是：如何提供一种能对混凝土产生磁化作用，进而有效提高混凝土强度的基于交变磁场效应的混凝土养护装置及养护方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种基于交变磁场效应的混凝土养护装置，包括交变磁场发生器，所述交变磁场发生器上沿竖向方向间隔设有两个能够竖向移动的输出端，在两个所述输出端上分别设有第一导磁件和所述第二导磁件，且所述第一导磁件和所述第二导磁件之间的竖向距离大于0。

本发明的工作原理是：本发明的养护装置在进行混凝土的磁化时，先根据待进行磁化养护的混凝土的尺寸竖向移动两个输出端，以使得第一导磁件和第二导磁件之间的竖向距离与待进行磁化养护的混凝土的尺寸相适应，然后将待进行磁化养护的硬化混凝土直接放置在第一导磁件和第二导磁件之间，启动交变磁场发生器，交变磁场发生器产生交变磁场并通过两个输出端分别输出到第一导磁件和第二导磁件，从而使得在第一导磁件和第二导磁件之间形成交变磁场，该交变磁场则直接作用在第一导磁件和第二导磁件之间的混凝土上，这样可以让硬化混凝土直接暴露在交变磁场下，交变磁场能够影响硬化混凝土的微观结构，使混凝土基体中的微观带电粒子向交变磁场方向运动，促进水泥水化反应，从而增强了混凝土强度，经过试验，采用本发明的养护装置对混凝土进行磁化处理后可以使得其抗压强度普遍提高7%-10%。本发明具体使用时，当混凝土目标强度一定时，可以通过采用本发明的装置提升混凝土的强度以达到节省水泥使用量的目的；另外，本发明装置还可以对浇筑完成的混凝土进行养护，进一步提高其强度；同时，本发明装置还可以对浇筑的混凝土的局部薄弱位置进行补强。

综上，本发明是通过直接将混凝土暴露在交变磁场下，利用交变磁场对混凝土直接进行磁化处理，以此来提高混凝土的抗压强度，与现有技术中利用磁化水的方式相比，本方案的交变磁场直接作用在混凝土上，因此本方案能够保证对混凝土的磁化作用，进而有效提高混凝土的抗压强度。优选的，所述交变磁场发生器为能够产生交变磁场的发电机。

这样，利用发电机来产生交变磁场，通过对发电机输出电流的控制可以方便对产生的交变磁场的强度和频率进行调节，以满足不同条件下混凝土的磁化需求，保证对混凝土的磁化效果。

优选的，所述第一导磁件包括上钢板，所述第二导磁件包括下钢板。

这样，钢板是一种较好的导磁材料，且其使用成本低，使用性能稳定可靠。

优选的，所述第一导磁件还包括上钢片，所述第二导磁件还包括下钢片，且所述上钢片安装于所述上钢板朝向所述下钢板的一侧，所述下钢片安装于所述下钢板朝向所述上钢板的一侧。

这样，通过在上钢板和下钢板上分别设置上钢片和下钢片，具体使用时，上、下钢片的形状和尺寸根据混凝土构件的尺寸进行调节，只要保证上、下钢片能够将混凝土完全覆盖住即可，这样就使得在对混凝土进行磁化处理时，一方面上、下钢片可以用于对混凝土的限位，另一方面上、下椭圆形钢片将在磁化处理时与混凝土进行直接接触，进而可以将几乎所有的交变磁场都集中在混凝土中，最大限度地减少了磁泄露，进一步提高对混凝土的磁化效果。

优选的，所述上钢片和所述下钢片的竖向高度均大于10mm。

这样，上、下钢片的竖向高度均大于10mm，使得上、下钢片与混凝土之间具有足够的竖向接触面积，进而提高对混凝土的限位效果和减少漏磁的效果。

优选的，所述第一导磁件和所述第二导磁件之间的竖向距离为所述交变磁场发生器竖向高度的1/2-5/6。

这样，第一导磁件和第二导磁件之间的竖向距离为交变磁场发生器竖向高度的1/2-5/6，这样可以使得第一导磁件和第二导磁件之间具有足够的空间用于容纳混凝土，提高单次对混凝土的磁化量，同时具体使用时，第一导磁件和第二导磁件之间的距离可以根据混凝土的尺寸进行适应性调节，以完全覆盖住待进行磁化养护的混凝土为准。

优选的，所述第一导磁件和所述第二导磁件之间的竖向距离为所述交变磁场发生器竖向高度的4/5。

优选的，所述交变磁场发生器产生的交变磁场的频率为40-60Hz，磁感应强度为0.4-0.8T。

这样，在上述频率和磁感应强度的交变磁场中进行混凝土的磁化具有较好的磁化效果。

优选的，所述交变磁场发生器产生的交变磁场的频率为50Hz，磁感应强度为0.5T。

这样，混凝土暴露在频率为50Hz，磁感应强度为0.5T的交变磁场中，经过试验，其抗压强度提高7%-10%。

优选的，所述第一导磁件和所述第二导磁件的竖向中心线重合。

这样，第一导磁件和第二导磁件的竖向中心线重合，可以使得第一导磁件和第二导磁件之间的磁场均匀分布，从而使得第一导磁件和第二导磁件之间的混凝土的磁化均匀性。

一种基于交变磁场效应的混凝土养护方法，采用上述的基于交变磁场效应的混凝土养护装置，包括以下步骤：

步骤1）沿竖向方向移动所述交变磁场发生器上的两个输出端，使得所述第一导磁件和所述第二导磁件之间的竖向距离与待进行磁化养护的混凝土的尺寸相适应；

步骤2）将待进行磁化养护的混凝土放置在所述第一导磁件和所述第二导磁件之间；

步骤3）启动所述交变磁场发生器，所述交变磁场发生器产生交变磁场并通过两个输出端分别输出到所述第一导磁件和所述第二导磁件，使得在所述第一导磁件和所述第二导磁件之间形成交变磁场，该交变磁场直接作用在待进行磁化养护的混凝土上，以对混凝土进行养护。

这样，采用本发明的养护方法对混凝土进行磁化处理后可以使得其抗压强度普遍提高7%-10%；同时，本发明具体使用时，当混凝土目标强度一定时，可以通过采用本发明的养护方法提升混凝土的强度以达到节省水泥使用量的目的；另外，本发明养护方法还可以对浇筑完成的混凝土进行养护，进一步提高其强度；同时，本发明养护方法还可以对浇筑的混凝土的局部薄弱位置进行补强。

附图说明

图1为本发明基于交变磁场效应的混凝土养护装置的结构示意图。

附图标记说明：交变磁场发生器1、输出端2、上钢板3、下钢板4、上钢片5、下钢片6。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

如附图1所示，一种基于交变磁场效应的混凝土养护装置，包括交变磁场发生器1，交变磁场发生器1上沿竖向方向间隔设有两个能够竖向移动的输出端2，在两个输出端2上分别设有第一导磁件和第二导磁件，且第一导磁件和第二导磁件之间的竖向距离大于0。

本发明的工作原理是：本发明的养护装置在进行混凝土的磁化时，先根据待进行磁化养护的混凝土的尺寸竖向移动两个输出端2，以使得第一导磁件和第二导磁件之间的竖向距离与待进行磁化养护的混凝土的尺寸相适应，然后将待进行磁化养护的硬化混凝土直接放置在第一导磁件和第二导磁件之间，启动交变磁场发生器1，交变磁场发生器1产生交变磁场并通过两个输出端2分别输出到第一导磁件和第二导磁件，从而使得在第一导磁件和第二导磁件之间形成交变磁场，该交变磁场则直接作用在第一导磁件和第二导磁件之间的混凝土上，这样可以让硬化混凝土直接暴露在交变磁场下，交变磁场能够影响硬化混凝土的微观结构，使混凝土基体中的微观带电粒子向交变磁场方向运动，促进水泥水化反应，从而增强了混凝土强度，经过试验，采用本发明的养护装置对混凝土进行磁化处理后可以使得其抗压强度普遍提高7%-10%。本发明具体使用时，当混凝土目标强度一定时，可以通过采用本发明的装置提升混凝土的强度以达到节省水泥使用量的目的；另外，本发明装置还可以对浇筑完成的混凝土进行养护，进一步提高其强度；同时，本发明装置还可以对浇筑的混凝土的局部薄弱位置进行补强。

综上，本发明是通过直接将混凝土暴露在交变磁场下，利用交变磁场对混凝土直接进行磁化处理，以此来提高混凝土的抗压强度，与现有技术中利用磁化水的方式相比，本方案的交变磁场直接作用在混凝土上，因此本方案能够保证对混凝土的磁化作用，进而有效提高混凝土的抗压强度。

在本实施例中，交变磁场发生器1为能够产生交变磁场的发电机。

这样，利用发电机来产生交变磁场，通过对发电机输出电流的控制可以方便对产生的交变磁场的强度和频率进行调节，以满足不同条件下混凝土的磁化需求，保证对混凝土的磁化效果。

在本实施例中，第一导磁件包括上钢板3，第二导磁件包括下钢板4。

这样，钢板是一种较好的导磁材料，且其使用成本低，使用性能稳定可靠。

在本实施例中，第一导磁件还包括上钢片5，第二导磁件还包括下钢片6，且上钢片5安装于上钢板3朝向下钢板4的一侧，下钢片6安装于下钢板4朝向上钢板3的一侧。具体的，上钢片与上钢板的连接方式可以是螺钉或其他方式，下钢片与下钢板的连接方式可以是螺钉或其他方式。

这样，通过在上钢板3和下钢板4上分别设置上钢片5和下钢片6，上、下钢片的形状和尺寸根据混凝土构件的尺寸进行调节，只要保证上、下钢片能够将混凝土完全覆盖住即可，这样就使得在对混凝土进行磁化处理时，一方面上、下钢片可以用于对混凝土的限位，另一方面上、下钢片将在磁化处理时与混凝土进行直接接触，进而可以将几乎所有的交变磁场都集中在混凝土中，最大限度地减少了磁泄露，进一步提高对混凝土的磁化效果。

在本实施例中，上钢片5和下钢片6的竖向高度均大于10mm。

这样，上、下钢片6的竖向高度均大于10mm，使得上、下钢片6与混凝土之间具有足够的竖向接触面积，进而提高对混凝土的限位效果和减少漏磁的效果。

在本实施例中，第一导磁件和第二导磁件之间的竖向距离为交变磁场发生器1竖向高度的1/2-5/6。

这样，第一导磁件和第二导磁件之间的竖向距离为交变磁场发生器1竖向高度的1/2-5/6，这样可以使得第一导磁件和第二导磁件之间具有足够的空间用于容纳混凝土，提高单次对混凝土的磁化量，同时具体使用时，第一导磁件和第二导磁件之间的距离可以根据混凝土的尺寸进行适应性调节，以完全覆盖住待进行磁化养护的混凝土为准。

在本实施例中，第一导磁件和第二导磁件之间的竖向距离为交变磁场发生器1竖向高度的4/5。

在本实施例中，交变磁场发生器1产生的交变磁场的频率为40-60Hz，磁感应强度为0.4-0.8T。

这样，在上述频率和磁感应强度的交变磁场中进行混凝土的磁化具有较好的磁化效果。

在本实施例中，交变磁场发生器1产生的交变磁场的频率为50Hz，磁感应强度为0.5T。

这样，混凝土暴露在频率为50Hz，磁感应强度为0.5T的交变磁场中，经过试验，其抗压强度提高7%-10%。

在本实施例中，第一导磁件和第二导磁件的竖向中心线重合。

这样，第一导磁件和第二导磁件的竖向中心线重合，可以使得第一导磁件和第二导磁件之间的磁场均匀分布，从而使得第一导磁件和第二导磁件之间的混凝土的磁化均匀性。

一种基于交变磁场效应的混凝土养护方法，采用上述的基于交变磁场效应的混凝土养护装置，包括以下步骤：

步骤1）沿竖向方向移动交变磁场发生器1上的两个输出端2，使得第一导磁件和第二导磁件之间的竖向距离与待进行磁化养护的混凝土的尺寸相适应；

步骤2）将待进行磁化养护的混凝土放置在第一导磁件和第二导磁件之间；

步骤3）启动交变磁场发生器1，交变磁场发生器1产生交变磁场并通过两个输出端2分别输出到第一导磁件和第二导磁件，使得在第一导磁件和第二导磁件之间形成交变磁场，该交变磁场直接作用在待进行磁化养护的混凝土上，以对混凝土进行养护。

这样，采用本发明的养护方法对混凝土进行磁化处理后可以使得其抗压强度普遍提高7%-10%；同时，本发明具体使用时，当混凝土目标强度一定时，可以通过采用本发明的养护方法提升混凝土的强度以达到节省水泥使用量的目的；另外，本发明养护方法还可以对浇筑完成的混凝土进行养护，进一步提高其强度；同时，本发明养护方法还可以对浇筑的混凝土的局部薄弱位置进行补强。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种基于交变磁场效应的混凝土养护装置，其特征在于，包括交变磁场发生器，所述交变磁场发生器上沿竖向方向间隔设有两个能够竖向移动的输出端，在两个所述输出端上分别设有第一导磁件和所述第二导磁件，且所述第一导磁件和所述第二导磁件之间的竖向距离大于0。

2.根据权利要求1所述的基于交变磁场效应的混凝土养护装置，其特征在于，所述交变磁场发生器为能够产生交变磁场的发电机。

3.根据权利要求1所述的基于交变磁场效应的混凝土养护装置，其特征在于，所述第一导磁件包括上钢板，所述第二导磁件包括下钢板。

4.根据权利要求3所述的基于交变磁场效应的混凝土养护装置，其特征在于，所述第一导磁件还包括上钢片，所述第二导磁件还包括下钢片，且所述上钢片安装于所述上钢板朝向所述下钢板的一侧，所述下钢片安装于所述下钢板朝向所述上钢板的一侧。

5.根据权利要求4所述的基于交变磁场效应的混凝土养护装置，其特征在于，所述上钢片和所述下钢片的竖向高度均大于10mm。

6.根据权利要求1所述的基于交变磁场效应的混凝土养护装置，其特征在于，所述第一导磁件和所述第二导磁件之间的竖向距离为所述交变磁场发生器竖向高度的1/2-5/6。

7.根据权利要求6所述的基于交变磁场效应的混凝土养护装置，其特征在于，所述第一导磁件和所述第二导磁件之间的竖向距离为所述交变磁场发生器竖向高度的4/5。

8.根据权利要求1所述的基于交变磁场效应的混凝土养护装置，其特征在于，所述交变磁场发生器产生的交变磁场的频率为40-60Hz，磁感应强度为0.4-0.8T。

9.根据权利要求8所述的基于交变磁场效应的混凝土养护装置，其特征在于，所述交变磁场发生器产生的交变磁场的频率为50Hz，磁感应强度为0.5T。

10.一种基于交变磁场效应的混凝土养护方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的基于交变磁场效应的混凝土养护装置，包括以下步骤：

步骤1）沿竖向方向移动所述交变磁场发生器上的两个输出端，使得所述第一导磁件和所述第二导磁件之间的竖向距离与待进行磁化养护的混凝土的尺寸相适应；

步骤2）将待进行磁化养护的混凝土放置在所述第一导磁件和所述第二导磁件之间；

步骤3）启动所述交变磁场发生器，所述交变磁场发生器产生交变磁场并通过两个输出端分别输出到所述第一导磁件和所述第二导磁件，使得在所述第一导磁件和所述第二导磁件之间形成交变磁场，该交变磁场直接作用在待进行磁化养护的混凝土上，以对混凝土进行养护。

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