RU2769495C1 - Способ активации цементной суспензии - Google Patents
Способ активации цементной суспензии Download PDFInfo
- Publication number
- RU2769495C1 RU2769495C1 RU2021110875A RU2021110875A RU2769495C1 RU 2769495 C1 RU2769495 C1 RU 2769495C1 RU 2021110875 A RU2021110875 A RU 2021110875A RU 2021110875 A RU2021110875 A RU 2021110875A RU 2769495 C1 RU2769495 C1 RU 2769495C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cement
- suspension
- activation
- water
- voltage
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
- C04B40/0003—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability making use of electric or wave energy or particle radiation
- C04B40/0007—Electric, magnetic or electromagnetic fields
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- On-Site Construction Work That Accompanies The Preparation And Application Of Concrete (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области строительного производства и производства строительных материалов, а именно к области активации цементной суспензии путем электрофизического воздействия, и может быть использовано для активации цементных растворов в технологии изготовления бетонов как в заводских условиях, так и в условиях строительной площадки. Способ включает загрузку суспензии в реактор активации для электрофизической обработки смеси высоковольтным электрическим разрядом и протеканием постоянного электрического тока. При этом на цементную суспензию с водоцементным соотношением, равным 0,35, помещенную в закрытую герметичную камеру с закрепленными в крышке и днище высоковольтными электродами, спустя 30-45 минут с момента затворения цемента водой воздействуют высоковольтным электрическим разрядом, возникающим за счет принудительного замыкания воздушного разрядника. После чего происходит обработка цементной суспензии путем протекания постоянного электрического тока. Техническим результатом является повышение прочностных характеристик цементного камня, улучшение технологических качеств бетонов, повышение энергоэффективности процесса и сокращение сроков набора прочности бетонных конструкций с применением более простого устройства и оборудования для обработки. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области строительного производства и производства строительных материалов, а именно к области активации цементной суспензии путем электрофизического воздействия, и может быть использовано для активации цементных растворов в технологии изготовления бетонов как в заводских условиях, так и в условиях строительной площадки.
Известен «Способ обработки цементных растворов» (RU 2228316 10.05.2004 С2)., при котором активация раствора производится воздействием чередующимися высоковольтными электрическими пробоями межэлектродного промежутка и растекающимися в этом растворе импульсными токами с постоянным измерением зарядного тока в различных точках рабочей области.
Однако данный способ имеет недостаточную энергоэффективность процесса активации раствора, что приводит к большим затратам электроэнергии, а также требует сложного технологического исполнения.
Известен «Способ механической активации цемента» (RU 2376067 20.12.2009 С1), при котором повышение эффективности гидратации цемента происходит посредством увеличения удельной площади поверхности частиц вяжущего, которое достигается воздействием центробежной силы на цемент и сдвиговым усилием, возникающим в зазоре между неподвижной стенкой камеры и вращающимся рабочим органом. Создаются сдвиговые усилия более 40 Н при скоростях сдвига от 5 до 100 м/с. Частота вращения рабочего органа составляет до 1500 об/мин. Время пребывания цемента в камере составляет 5-10 с.
Однако данный способ не позволяет значительно повысить прочностные показатели материала, и имеет достаточно низкую энергоэффективность.
Наиболее близким по технической сущности заявляемому изобретению, является «Способ активации водоцементной суспензии» (SU 1678811 23.09.1991 А1 прототип), при котором на цементный раствор воздействуют постоянным электрическим током (30-50А) от электросварочного аппарата в течение 1-3 мин, затем обрабатывают высоковольтным (1-3 В) электрическим разрядом, в количестве 6-10 разрядов на 1 дм3 водоцементной суспензии, с последующим перемешиванием цемента и песка в соотношении 1:3 с добавлением полученной водоцементной эмульсии.
Однако данный способ не дает значительного увеличения прочностных характеристик полученных образцов, обладает высокой удельной энергоемкостью на единицу объема получаемого материала.
Задачей заявляемого изобретения является создание способа электрофизической активации цементной суспензии, который позволяет повысить прочностные показатели цементного камня, снизить затраты на электроэнергию для осуществления процесса активации цементной суспензии, упростить технологию выполнения обработки, а также, сократить сроки набора прочности бетонов на обработанном сырье за счет ускорения набора прочности бетона и повышения прочностных показателей в начальные сроки твердения по сравнению с цементом, который не подвергался обработке.
Поставленная задача решается тем, что в «Способе активации цементной суспензии», включающем загрузку цементной суспензии в реактор активации для электрофизической обработки смеси высоковольтным электрическим разрядом и протеканием постоянного электрического тока, согласно изобретению, на цементную суспензию с водоцементным соотношением равным 0,35 помещенную в закрытую герметичную камеру с закрепленными в крышке и днище высоковольтными электродами спустя 30-45 минут с момента затворения цемента водой воздействуют высоковольтным электрическим разрядом, возникающим за счет принудительного замыкания воздушного разрядника, после чего происходит обработка цементной суспензии путем протекания постоянного электрического тока.
Улучшение физико-механических свойств цементной суспензии происходит за счет повышения интенсивности и глубины гидратации суспензии, посредством увеличения количества активных поверхностей частиц вяжущего, активирования процессов гидратации жидкой среды, резкого увеличения количества свободных носителей заряда. Снижение энергозатрат осуществляется за счет применения низкоэнергетического воздействия на материал. Упрощение технологической схемы за счет простоты конструкции, а также возможность использования в качестве источников тока аккумуляторные батареи.
На Фиг. 1 представлен общий вид устройства для осуществления способа активации цементной суспензии.
На Фиг. 2 показана схема реактора активации установки для осуществления способа активации цементной суспензии.
Устройство содержит источник высокого напряжения 1, в качестве которого могут выступать мобильные аккумуляторные батареи, высоковольтный диод 2, конденсаторная батарея высокого напряжения 3, воздушный разрядник - замыкающий элемент 4, реактор активации (рабочая камера) 5.
Способ осуществляется следующим образом.
Компоненты цементной суспензии, воду и цемент, делят на заранее рассчитанные порции. Производится тщательно смешение компонентов. Пропорции компонентов принимаются из условия обеспечения водоцементного соотношения равного 0,35. Выполняется укладка цементной суспензии в рабочую зону устройства 5, реактор активации герметично запирается.
Запускается установка, включается источник высокого напряжения 1, напряжение стабилизуется диодом 2, выполняется зарядка конденсаторов 3, выполняется принудительное замыкание воздушного разрядника 4, происходит замыкание цепи в реакторе активации 5 и образуется электрический разряд в цементной суспензии (электрогидравлический удар), сопровождающийся комплексом сопутствующих явлений (резкое повышение давления в разрядной области; мощные импульсно возникающие кавитационные процессы; механические резонансные явления с амплитудами, позволяющими осуществлять взаимное отслаивание друг от друга многокомпонентных твердых тел; магнитное воздействие; ионизация суспензии). Время выполнения обработки от начала затворения цемента водой варьируется в зависимости от исходного сырья и целей обработки. Как правило оптимальное время выполнения обработки при стандартном сырье 30-45 минут от смешения компонентов сырья. Далее на цементную суспензию воздействуют постоянным электрическим током, после чего она извлекается из реактора и укладываются в формы с последующим уплотнением.
Техническим результатом изобретения является повышение прочностных характеристик цементного камня, улучшение технологических качеств бетонов, повышение энергоэффективности процесса и сокращение сроков набора прочности бетонных конструкций, с применением более простого устройства и оборудования для обработки.
Claims (1)
- Способ активации цементной суспензии, включающий загрузку суспензии в реактор активации для электрофизической обработки смеси высоковольтным электрическим разрядом и протеканием постоянного электрического тока, отличающийся тем, что на цементную суспензию с водоцементным соотношением, равным 0,35, помещенную в закрытую герметичную камеру с закрепленными в крышке и днище высоковольтными электродами, спустя 30-45 минут с момента затворения цемента водой воздействуют высоковольтным электрическим разрядом, возникающим за счет принудительного замыкания воздушного разрядника, после чего происходит обработка цементной суспензии путем протекания постоянного электрического тока.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021110875A RU2769495C1 (ru) | 2021-04-15 | 2021-04-15 | Способ активации цементной суспензии |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021110875A RU2769495C1 (ru) | 2021-04-15 | 2021-04-15 | Способ активации цементной суспензии |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2769495C1 true RU2769495C1 (ru) | 2022-04-01 |
Family
ID=81076176
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021110875A RU2769495C1 (ru) | 2021-04-15 | 2021-04-15 | Способ активации цементной суспензии |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2769495C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2793114C1 (ru) * | 2022-03-25 | 2023-03-29 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) | Способ активации водоцементной суспензии |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1415604A1 (ru) * | 1986-10-21 | 1995-02-20 | Проектно-конструкторское бюро электрогидравлики АН УССР | Активатор минеральных вяжущих |
US20030200903A1 (en) * | 2002-04-29 | 2003-10-30 | Mattus Alfred J. | Controlling the set of carbon-fiber embedded cement with electric current |
RU2366510C1 (ru) * | 2008-03-12 | 2009-09-10 | Вячеслав Сергеевич Жабреев | Способ активации вяжущего материала ( цемента, извести, гипса) строительных изделий |
RU2479525C2 (ru) * | 2011-07-11 | 2013-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" | Способ приготовления бетонной смеси |
RU2695212C1 (ru) * | 2018-11-07 | 2019-07-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет" (НИУ МГСУ) | Способ получения плазмомодифицированной системы затворения для цемента |
-
2021
- 2021-04-15 RU RU2021110875A patent/RU2769495C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1415604A1 (ru) * | 1986-10-21 | 1995-02-20 | Проектно-конструкторское бюро электрогидравлики АН УССР | Активатор минеральных вяжущих |
US20030200903A1 (en) * | 2002-04-29 | 2003-10-30 | Mattus Alfred J. | Controlling the set of carbon-fiber embedded cement with electric current |
RU2366510C1 (ru) * | 2008-03-12 | 2009-09-10 | Вячеслав Сергеевич Жабреев | Способ активации вяжущего материала ( цемента, извести, гипса) строительных изделий |
RU2479525C2 (ru) * | 2011-07-11 | 2013-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" | Способ приготовления бетонной смеси |
RU2695212C1 (ru) * | 2018-11-07 | 2019-07-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет" (НИУ МГСУ) | Способ получения плазмомодифицированной системы затворения для цемента |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
KURETS V.I. Activation of cement mortars by electric discharges. Electronic processing of materials. 2003, N1. pp.76-80. * |
КУРЕЦ В.И. и др. Активация цементных растворов электрическими разрядами. Электронная обработка материалов. 2003, N1. С.76-80. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2793114C1 (ru) * | 2022-03-25 | 2023-03-29 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) | Способ активации водоцементной суспензии |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR910016054A (ko) | 마이크로 전자 장치용 표면 처리 장치 및 그 방법 | |
RU2769495C1 (ru) | Способ активации цементной суспензии | |
RU2081259C1 (ru) | Способ изготовления изделий из некондиционного железобетона | |
Inoue et al. | Concrete recycling by pulsed power discharge inside concrete | |
RU2326736C2 (ru) | Фрагментационная установка | |
RU2150326C1 (ru) | Способ и установка для селективного раскрытия тонких включений из твердого материала | |
CN110193417A (zh) | 一种利用高压电脉冲装置对电气石电脉冲预处理的方法 | |
Boev et al. | Destruction of granite and concrete in water with pulse electric discharges | |
RU2479525C2 (ru) | Способ приготовления бетонной смеси | |
Zainol et al. | Treatment of landfill leachate by coagulation-flocculation process using red earth as coagulant | |
RU2695212C1 (ru) | Способ получения плазмомодифицированной системы затворения для цемента | |
Bordunov et al. | About prospects of enrichment of mineral raw materials and chemical activation of water suspensions by electroexplosive method | |
US4347002A (en) | Method and apparatus for the preparation of drilling mud | |
RU58115U1 (ru) | Электрокоагулятор для очистки сточных вод | |
RU2806425C1 (ru) | Установка для селективной дезинтеграции материалов | |
RU2802344C1 (ru) | Установка для селективной дезинтеграции твердых материалов | |
Titov et al. | Application of electro-hydraulic shock in concrete technology | |
Namihira et al. | Pulsed power technology for pollution control | |
RU2715276C1 (ru) | Способ поверхностного модифицирования цемента | |
RU2440959C1 (ru) | Способ приготовления бетонной смеси | |
RU2237575C1 (ru) | Бетоносмеситель | |
AU2017418909A1 (en) | Method for creating parametric resonance in the atoms of chemical elements in a substance | |
RU2098193C1 (ru) | Установка для извлечения веществ и частиц из суспензий и растворов | |
US3434187A (en) | Apparatus for packing and hardening mixtures | |
RU2385184C1 (ru) | Способ кавитационной обработки материалов |