Устройство для контроля уплотнения бетонной смеси

Устройство для контроля уплотнения бетонной смеси

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к приборам для измерения степени уплотнения материалов с помощью акустических ; средств, и может быть использовано при уплотнении бетонной смеси и грунтов в гидротехническом и дорожном строительстве, например, с помощью виброкатков в полевых условиях. Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона измерений за счет определения степени уплотнения бетонной смеси на различных глубинах. Устройство включает в себя возбудитель колебаний в виде взрыв-трамбовки 1 с пригрузом 2, устанавливаемой на поверхности бетонной смеси 3, блок измерения скорости прохождения упругих колебаний, штатив 13, виброметры , установленные на штангах 16, 17 изменяющейся длины, которые в процессе контроля устанавливают на разных глубинах бетонной.смеси 3, по измеренной скорости упругой волны, вызванной взрыв-трамбовкой 1, определяют степень уплотнения бетонной смеси 3. 4 з.п. ф-лы, 4 ил. с S С/)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИК (19) (111

А1 (д11 4 G 01 N 29/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х А ВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4066641/25-28 (22) 13.05.86 (46) 15.03.88. Бюл. И 10 (71) Всесоюзный институт по проектированию организации энергетического строительства "Оргэнергострой" (72) А.Б.Шелухин (53) 620.179.16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 407225, кл. С 01 (4 29/00, 1974. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ УПЛОТНЕНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ (57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к приборам для измерения степени уплотнения материалов с помощью акустических . средств, и может быть использовано при уплотнении бетонной смеси и грунтов в гидротехническом и дорожном строительстве, например, с помощью виброкатков в полевых условиях. Цель изобретения — повышение точности и расширение диапазона измерений за счет определения степени уплотнения бетонной смеси на различных глубинах.

Устройство включает в себя возбудитель колебаний в виде взрыв-трамбовки с пригрузом 2, устанавливаемой на поверхности бетонной смеси 3, блок измерения скорости прохождения упругих колебаний, штатив 13, виброметры, установленные на штангах 16, 17 изменяющейся длины, которые в процессе контроля устанавливают на разных глубинах бетонной. смеси 3, по измеренной скорости упругой волны, вызванной взрыв-трамбовкой 1, определяют степень уплотнения бетонной смеси 3. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

1381382

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к приборам для измерения степени уплотнения материалов с помощью акустических 5 срецств, и может быть использовано при уплотнении бетонной смеси и грунтов в гидротехническом и дорожном строительстве, например, с помощью виброкатков в полевых условиях. 10

Целью изобретения является повы-. ! шение точности и расширение диапаэо1 на измерений за счет определения степени уплотнения смеси на различных глубинах.

На фиг. 1 изображена схема установки устройства на поверхности бетонной смеси; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — электроакустический преобразователь; на фиг. 4 — 20 разрез Б-Б на фиг. 3.

Устройство содержит возбудитель колебаний в виде управляемой однократной взрыв-трамбовки 1, закрепленной с помощью пригруза 2, например, аутриггера грузовика, и прижимаемой к поверхности бетонной смеси 3.

Взрыв-трамбовка состоит иэ рабочей камеры 4, полого поршня 5 с впускным . 6 и выпускным 7 патрубками. Впускной 30 патрубок 6 соединен с эжектором 8.

Со стороны рабочей камеры 4 патрубки

: закрываются плоскими клапанными пружинами 9 и 10. Рабочая камера 4 снаб1, жена запальной свечой 11, соединен- 35

1 ! ной„ например, с пьезокерамическим ,,однократным импульсным генератором

12 искры. На фиксированном расстоя1 нии от взрыв-трамбовки установлен штатив 13, на котором с помощью 40

: плоских пружин 14 и 15 установлены штанги 16 и 17 изменяющейся длины, на одних концах которых установлены приемные электроакустические преобразователи в виде оптоэлектронных 45 виброметров 18 и 19 с установленными в них регуляторами частоты собственных колебаний, а на других концах выполнены шаровые опоры 20 и 21.

Виброметры 18 и 19 состоят из корпуса 22, на одной торцовой грани которого консольно закреплены на двух токопроводных торцовых пружинах

23 и 24 светодиоды 25 и сердечники

26 и 27 из магнитомягкого материала регуляторов частоты собственных колебаний. Против сметодиода 25 на другой торцовой грани корпуса симметрично располагаются фоторезистор-. ные пары 28 и 29, а против сердечников 26 н 27 на корпусе крепятся индукторы 30 и 31 регуляторов частоты собственных колебаний, последовательно включенные в цепь с источником 32 регулируемого тока. С выброметрами

18 и 19 соединен блок измерения скорости прохождения упругих колебаний, выполненный в виде двух формирователей 33 и 34 импульсов, входами соединенных с фоторезисторными парами 28 и 29, индикатора 35 и триггера 36, соединенного входами с выходами формирователей 33 и 34 импульсов, а выходом соединенного с индикатором 35.

Позицией-37 обозначен статический груз, установленный на штативе 13.

Устройство работает следующим образом. !

На месте, где будет производиться определение уплотнения бетонной смеси 3, устанавливается штатив 13 и на общем для виброметров 18 и 19 радиусе — однократная взрыв-трамбовка 1 на расстоянии примерно 0,5-1 м от штатива 13 °, Сверху взрыв-трамбовка

1 может быть погружена с помощью, например, грузовика или переносным призругом 2. Из небольшого баллона в полый поршень 5 подается газ, например пропан-бутан,- смешанный с воз,духом в эжекторе 8 в соотношении t:10, при этом клапанные пружины 9 и 10 открыты, и излишняя смесь удаляется через патрубок 7. При пропускании искры через запальную свечу 11 происходит резкое увеличение объема смеси в рабочей камере 4, клапанные пружины 9 и 10 закрываются и полый поршень 5 наносит удар по массиву бетонной смеси 3. Ударная волна распространяется по всем направлениям от поршня 5 и последовательно проходит виброметры 18 и 19, вызывая в них затухающие колебания собственной частоты {примерно 20-30 Гц). При этом вибраторы 18 и 19 прижаты к поверхности массива бетонной смеси 3 для обеспечения надежного акустического контакта плоскими пружинами 14 и 15, а массивный штатив 13 со статическим грузом 37 позволяет осуществить этот прижим и разделяет колебания пружин..

14 и 15. Таким образом, начальный сдвиг фазы колебаний обоих виброметров 18 и 19 соответствует времени прохождения ударной волны на участке между ними. Однако частота обоих вибГ

1381382 рометров 18 и 19 не может быть строго одинаковой, в результате чего неизбежны биения колебаний при сравнении обоих затухающих колебаний. С целью исключения биения колебаний в виброметрах предусмотрена регулировка частоты собственных колебаний с помощью регуляторов частоты собственных колебаний этих виброметров. 1Р

Виброметры 18 и 19 работают следующим образом.

После прихода ударной волны через вертикальные жесткие штанги 16 и 17 с шаровыми опорами 20 и 21 светодиоды15

25, закрепленные на свободных концах токопроводных торцовых пружин 23 и

24, начинают качаться в вертикальной плоскости, изменяя освещенность фоторезисторных пар 28 и 29, с общей 20 точки сопротивлений которых снимается переменное напряжение, соответствующее затухающим колебаниям светодиодов 25. В случае необходимости повысить частоту собственных колеба- 25 ний одного из виброметров 18 и 19 через индукторы 30 и 31 пропускается необходимый ток, чем достигается прекращение биений колебаний, что наблюдается на индикаторе 35. 30

Полученное на виброметрах 18 и 19 переменное напряжение формируется до прямоугольных импульсов в формирователях 33 и 34 импульсов и через дифференцирующие цепочки (не показаны) подается на соответствующий вход триггера 36. Таким образом, на стрелочном индикаторе 35 формируется показание, величина которого равна времени прохождения ударнои волны 40 через базу между виброметрами 18 и 19 и пропорциональна скорости прохождения этой волны через массив бетонной смеси 3, что позволяет судить о снижении уплотнения массива смеси 3. 45

В случае необходимости измерения изменения уплотнения IIo высоте массива бетонной смеси 3 делается конический шурф и удлиняются штанги 16 и 17.

Выполнение штанг 16 и 17 с шаровы-5р ми опорами 20 и 21 позволяет создать надежный акустический контакт с поверхностью бетонной смеси и дном конического шурфа. Кроме того, гаран тируется отсутствие паразитных акустических контактов по высоте шганг с бетонной смесью на стенках шурфа.

С этой же целью шурф выполнен конической формы.

Размещение возбудителя колебаний и вибрдметров отдельно и на одном общем радиусе позволяет исключить влияние изменяющегося по величине акустического контакта между возбудителем и массивом бетонной смеси 3. Это позволяет повысить точность измерения. При этом определяется уплотнение ниже лежащего слоя массива бетонной смеси 3.

Предлагаемое устройство позволяет оценить качество уплотнения свежеуложенной бетонной смеси при любом способе ее уплотнения. Особенно важно применение его в условиях уплотнения бетонной смеси методом укатки тяжелыми виброкатками и при уплотнении грунтов. Такое устройство может быть установлено непосредственно на уплотняющем механизме и контролировать работу этих механизмов. формула изобретения

1. Устройство для контроля уплотнения бетонной смеси, содержащее возбудитель колебаний, штатив, установленные на нем два приемных электроакустических преобразователя и соединенный с ними блок измерения скорости прохождения упругих колебаний, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерений за счет определения степени уплотнения смеси на различных глубинах, оно снабжено двумя штангами, соединенными со штативом и подпружиненными относительно него с воэможностью изменения их длины, на одних концах которых установлены электроакустические преобразователи, а другие концы предназначены для введения внутрь бетонной смеси, по меньшей мере одним размещенным в электроакустических преобразователях регулятором частоты собственных колебаний этих преобразователей, соединенным с ним источником регулируемого тока и статическим грузом, установленным на шгативе.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что каждый электроакустический преобразователь выполнен в виде оптоэлеKTpoFtHQIQ виброметра, а регулятор частоты собственных колебаний выполнен с виде сердечника из магнитомягкого материала, закрепленного на упругом эле1381382 менте виброметра, и индуктора, закрепленного на корпусе виброметра.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что возбудитель колебаний выполнен в виде .взрыв-трамбовки с пригрузом и соединенного с ней импульсного генератора.

4. Устройство по п. 1-3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок измерения скорости прохождения упругих волн выполнен в виде двух формирователей импульсов, подключенных входа1 ми к выходам электроакустических преобразователей, индикатора и триггера, соединенного входами с выходами формирователей импульсов, а выходом— с индикатором.

5. Устройство по пп. 1-4, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения качества акустического контакта, на концах штанг, предназначенных для введения внутрь бетонной смеси, выполнены шаровые опоры.

1381382

51 „ ф

Составитель С. Волков

Редактор Е. Копча Техред Л.Олийнык Корректор Н. Король

Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,. Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Заказ 1180/39

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4