УЗЕЛ ЭЛЕКТРОСТАБИЛИЗАЦИИ ОТФОРМОВАННОГО ИЗДЕЛИЯ ИЗ БЕТОНА С ОРГАНИЧЕСКИМ НАПОЛНИТЕЛЕМ

Предлагаемая полезная модель относится к строительству, а именно, к оборудованию для изготовления бетонных изделий с органическим наполнителем.
В настоящее время, за рубежом данные изделия является преобладающими в строительстве индивидуального жилья, т.к. отвечают двум главным требованиям предъявляемым к жилью: экономии и экологии.
Известно много технологий для изготовления такого типа строительных изделий: смесевые технологии со старением на воздухе, с применением химических реагентов или теплового воздействия на изделие для ускорения его «старения», технологии с облучением отформованного изделия электромагнитным полем, или пропусканием через него постоянного тока и различных комбинаций перечисленных технологий.
Пожалуй, самой перспективной из вышеперечисленных является технология, в которой через отформованное изделие пропускается электрический постоянный ток, так называемая технология электрической стабилизации изделия.
Известно оборудование для изготовления бетонных изделий с органическим наполнителем (1), где узел электростабилизации совмещен с опалубкой, а в качестве токоподводящих элементов к изделию использованы металлические листы, закрепленные на внутренней стороне опалубки.
Недостатком такого узла электростабилизации является нестабильность обработки отформованного изделия постоянным током в разных местах по его объему, что вызывает неоднородность прочностных и теплопроводных свойств готового изделия, и, как следствие, снижение востребованности таких изделий на строительном рынке.
Известно оборудование для изготовления более качественных бетонных изделий с органическим наполнителем (2) за счет лучшей нейтрализации вредных веществ при замачивании органического наполнителя, но в котором использован такой же узел электростабилизации, что и в (1).
Недостатком данного узла для электростабилизации, как и в первом случае, по-прежнему является нестабильность обработки отформованного изделия постоянным током в разных местах по его объему, что вызывает неоднородность прочностных и теплопроводных свойств готового изделия.
Вышеуказанное устройство для электростабилизации отформованного изделия (2) взято авторами в качестве прототипа предложенного, как наиболее близкое по технической сути, так и по достигаемому техническому эффекту.
Задача, которую авторы ставили при разработке предлагаемого устройства для электростабилизации отформованных бетонных изделий с органическим наполнителем, являлось повышение стабильности электростабилизации
отформованного изделия по его объему, с одновременным снижением временных затрат на ее проведение и, как следствие, повышение эксплуатационных характеристик готового изделия и повышением производительности оборудования по его производству.
Эта задача решена в предложенном узле для электростабилизации отформованного бетонного изделия с органическим наполнителем, содержащем опалубку в виде двух скрепленных между собой щитов из неэлектропроводного материала, с закрепленными на них с обеих сторон от обрабатываемого изделия идентичными наборами равномерно распределенных по рабочей поверхности электродов, генератор постоянного тока, аппаратуру управления в виде силового коммутационного шкафа, входы которого подключены к программируемому технологическому контроллеру и генератору постоянного тока, а выходы - к электродам.
Новыми существенными признаками предложенного узла стабилизации являются:
выполнение токоподводящих элементов в виде идентичных наборов равномерно распределенных по рабочей поверхности электродов;
- выполнение аппаратуры управления в виде силового коммутационного шкафа, входы которого подключены к программируемому технологическому контроллеру и генератору постоянного тока, а выходы - к электродам.
В частном случае набор электродов на щитах выполнен из параллельных металлических лент.
Новыми существенным признакам в частном случае реализации узла является выполнение наборов в виде параллельных металлических лент.
По мнению авторов, новые вышеуказанные признаки, несмотря на порознь общетехническую известность (технологические коммутаторы - известны, электроды разного вида - известны, известны и т.д.), можно считать существенными, т.к. в совокупности с остальными они позволяют обеспечить повышение равномерности электростабилизации отформованного изделия, с одновременным снижением временных затрат на ее проведение и, как следствие, повышение эксплуатационных характеристик готового изделия и повышение производительности его изготовления.
Предложенный узел стабилизации отформованного изделия из бетона с органическим наполнителем представлен на фиг.1 и фиг.2, где:
на фиг.1 дана общая схема узла;
на фиг.2 представлен пример коммутации электродов, дающих в результате такой последовательной обработки повышение стабильности электростабилизации изделия по его объему.
Предложенный узел содержит опалубку, в виде двух, скрепленных между собой щитов 1 из не электропроводного материала, например, деревянных.
На щитах 1 со стороны обрабатываемого изделия 2 закреплены токоподводящие элементы в виде набора равномерно распределенных по
поверхности щита электродов, например, в виде параллельных, установленных на некотором расстоянии друг от друга, токопроводящих лент 3, например, из меди.
Токоподводящие ленты 3 коммутируются попарно на противоположных щитах 1 с генератором постоянного тока 4 через аппаратуру управления 5 величиной, направлением и последовательностью коммутации электродов, которая выполнена в виде силового коммутационного шкафа 6, входы которого подключены к программируемому технологическому контроллеру 7 и генератору постоянного тока 4, а выходы - к электродам 3.
вход которого также подключен последовательно соединенных программируемого технологического контроллера 5 генератор 4 постоянного тока.
В качестве программируемого технологического контроллера 5 может быть использовано устройство, например, типа CJIM-CPU12, (3), которое заранее настраивается на определенную программу и вырабатывает сигналы на исполнительные органы через силовой коммутационный шкаф 6, в качестве которого может быть использовано устройства, например, типа (4).
В качестве генератора постоянного тока может быть использован, например, генератор типа (5).
Работа узла при электростабилизации отформованного изделия из бетона с органическим наполнителем осуществляется следующим образом.
На технологическом контроллере 5, который представляет собой набор реле времени, регуляторов параметров процесса в виде переменных сопротивлений с контролирующими элементами и задающий программный элемент в виде встроенного в контроллер элемента FLASH памяти, технологом устанавливаются необходимые по технологии во времени величины постоянного тока и полярности его пропускания через набор электрических цепей, которые сформированы в наборами электродов 3 на щитах 1.
Для каждого вида отформованных бетонных изделий с органическим наполнителем технологические процессы электростабилизации уже отработаны (6), и поэтому настройка технологического контроллера - это рядовая работа технолога.
В серийном производстве вышеуказанные подготовительные работы уже проделаны и, когда отформованное изделие 2 готово к технологической операции - электростабилизации, просто включается технологический контроллер 6 который включает генератор постоянного тока 4 и далее узел работает по запрограммированному циклу в течение строго определенного времени.
На фиг.2 приведен пример, возможной реализации узла электростабилизации, где в качестве набора токоподводящих к отформованному изделию электродов на щитах 1 использовано по шесть параллельно размещенных друг напротив друга и между собой, и равномерно по щиту, идентичных металлических лент 3.
На чертеже приведено, например, пять типов цепей из представленного набора электродов 3.
Вышеуказанные коммутации силовых цепей и переключения направления пропускаемого через них постоянного тока обеспечиваются выработкой в начале
соответствующих сигналов в технологическом коммутаторе 5, а затем поступление их в силовой шкаф 6, который и производит переключение с одной цепи на другую.
В результате такой комбинированной обработки объема отформованного изделия постоянным током существенно ускоряются и улучшаются процессы элетролиза и электроосмоса, обеспечивающие проникновение цементных молекул в структуру древесины, а самое главное - обеспечивается лучшая, более стабильная структура обработанного изделия по объему, что после выдержки и «старения» обеспечит готовому изделию более качественные технические характеристики.
В настоящее время авторами изготовлен и прошел испытания в составе оброрудования по изготовлению изделий из бетона с органическим наполнителем, опытный образец узла электростабилизации отформованного изделия по технологии «Элстара».
Результаты испытания образцов готовой продукции подтвердили технический результат, изложенный в материалах заявки.
Проводится работа по промышленному освоению предложенной конструкции.
Литература.
1. Патент РФ на изобретение №2163581 от 22.121998 г. МПК: С04В, 40/00 «Строительный материал и способ изготовления изделий из строительного материала». Патентовладелец: Селихов Р.А.
2. Патент РФ на изобретение №2148053 от 27.06.1999 г. МПК: С04В, 40/00 «Способ изготовления легких бетонных изделий с органическим наполнителем.» Патентовладельцы: Жупник О.А.и др.
3. Программируемый технологический контроллер типа СJIM-CPU12. Компоненты OMRON / Программируемые контроллеры. Применение программируемых контроллеров OMRON для управления технологическими процессами. 1-5 стр.
http://www. rakurs.com/omron/components/controllers/ application/
4. Силовой коммутационный шкаф с реле РСМ-1 и пускателем МПКРО 112.
5. Генератор постоянного тока ПР-250 или СГП-3-У (5).
6. Патент РФ на изобретение №951105545 МПК: С04В, 40/40 Способ изготовления «Элстара».