用于混凝土的成级的共振频率振动的方法和装置制造方法及图纸

一种用来浇注混凝土结构的装置，所述混凝土结构具有液态混凝土第一部分（Ｍ２）和直接在其下面的固态混凝土第二部分（Ｍ１），所述液态混凝土第一部分从所述混凝土结构的基本上平的顶面（１）延伸到所述顶面下的第一高度，所述固态混凝土第二部分从所述混凝土结构的底面（２）延伸到第二高度，所述第二高度不高于所述第一高度，其中包括：用来把振动能量引入所述混凝土结构的第一装置；所述用来把振动能量引入所述混凝土结构的第一装置包括：第一刚性构件（８２）；以及第一致动装置（８１），用来当所述第一刚性构件和所述混凝土结构的所述液态混凝土第一部分接触时使所述第一刚性构件以第一频率振动；其中所述第一刚性构件（８２）可动地连结于所述第一致动装置（８１）上；并且其中所述第一频率在所述混凝土结构的所述液态第一部分（Ｍ２）的固有共振频率的谐波的２５％内。２．如权利要求１的装置，还包括：第一框架构件（８０）；并且其中所述第一致动装置（８１）被固定在所述第一框架构件（８０）上。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及用于在塑性混凝土结构中以连续的级或增量的方式引入振动能量的方法和装置。更具体地说，本专利技术涉及在混凝土浇注期间当它处于塑性状态时在湿的混凝土的共振频率下向所述结构中通过引入振动能量来实现混凝土结构的坚固形体的方法和装置。在构筑混凝土结构例如混凝土板之类时，某些常规的步骤涉及简单地把混凝土体浇注在模子中并以各种公知的方式修整顶部表面，而不用任何振动使混凝土硬结。另一些步骤涉及使用在混凝土体上或其内部的不同位置暂时放置的振动器，通过使用刮平表面与/或抹平操作的各种组合其中包括使用手持抹子，动力转动抹子之类，进行表面修平。以前的使用振动器浇注混凝土的方法的问题与不对振动器进行控制有关。当在浇注的混凝土板的任何部分被振动太多时，在和振动器接触的部位附近的混凝土板中产生“硬点”。此外，混凝土的过量的振动也可以在振动器附近引起填料分离。填料分离和“硬点”两者引起不均匀性并使最后形成的板的强度减弱。因此，以前的混凝土浇注操作一般都小心地“欠振动”混凝土体或根本不对其进行振动。在本文中振动塑性混凝土的主要目的在于，通过促使和帮助水和空气的向上迁移以尽可能几乎均匀的密度加快混凝土体的固结，否则其中的水和空气将缓慢地迁移或根本不动。空气和水的驻留会使混凝土强度变差，并且这些物质的缓慢迁移会延长浇注和修平混凝土体所需的时间。以前的对混凝土体施加振动的步骤实际上没有控制或限制振动器的振动参数(例如频率、振幅等)(而只是手动地开关振动器)，仅仅是粗略地控制或限制振动器作用在混凝土体上的时间的长短。因此，在用以前的步骤生产的混凝土体中，固结的程度依位置而不同(引起在整体上的结构不一致)，并且使水从表面蒸发所需的时间也依位置而不同(使得难于使用自动修平设备来修平混凝土结构)。和混凝土的自然(即无振动)固结与养护有关的另一现象是在养护的混凝土体内部湿气的驻留。在浇注时，混凝土混合物通常包括的水量远远超过进行合适的养护以及达到混凝土体的最大强度实际上需要的量。故意在混凝土混合物中加入过量的水是为了有利运输、浇注、成形和修平操作，如果静止不动(即不振动)，则由混凝土体的重量而产生的压力就通过混凝土体开始慢慢地向上压某些过量的水，这便使某些过量的水开始向板的表面迁移，从而实现板底部附近的混凝土体的固结。甚至在当混凝土体可能尚未最佳地固结时就开始养护。这种养护使剩余的过量的水向板的表面的迁移放慢。与此同时，在许多情况下(尤其是当混凝土板在阳光下以及在低湿度的风天浇注时)，水可以很快地从板的顶表面蒸发，从而使顶部的混凝土过早地干燥并开始养护。这使板的上表面或上表面附近的混凝土凝结，进一步，使过量的水从混凝土体下方向表面的迁移放慢。最后，这现象引起在混凝土板内部的湿气的驻留。经过一段时间，湿气气泡干燥而放出，在固态混凝土板内留下小的气穴。这种气穴减少了混凝土板的最终强度。在以前的混凝土板浇注操作中，有时使用脱水技术，其中混凝土体被浇注成形并形成一个具有上表面的结构，然后在湿的混凝土表面上利用真空抽水系统使混凝土体脱水。还有，通过在湿的混凝土表面上放置吸收体材料(例如麻袋之类)然后在麻袋上撒上干燥剂(例如干水泥)使混凝土体表面脱水。在脱水处理完成之后，除去麻袋或真空抽水系统。然后用常规方法把表面修平。以前的混凝土修平操作劳动强度大，并要求大量使用熟练技工而且为合适地进行这些操作需花费大量的时间。下列美国专利和通过使用埋入混凝土体内的或和混凝土体相连结的振动装置而在混凝土体内引入振动的发展相关2,015,217；2,223,734；2,269,109；2,293,962；和2,332,687。虽然上述专利都和混凝土体的振动相关，但它们都没有提出混凝土板、盖之类的成级的或逐步的振动，其中引到或引入混凝土体的每级振动对混凝土体中的特定的所需深度的混凝体有影响；也没有描述确定混凝土体已经固结的深度或应当被振动的深度的装置。专利申请序列号为08/055,044的美国和本申请共同申请的待审专利披露了一种对塑性混凝土结构施加成级的振动的方法和装置。当使用这种成级的振动方法和装置时，希望为了加快混凝土体的固结而对混凝土结构内必须给予的振动能量为最小。当使用这种成级的振动方法和装置时，还希望对混凝土体的已充分固结部分给予的振动能量为最小。当使用这种成级的振动方法和装置时，还希望使振动和检测设备的结构、制造和使用简化。因而，本专利技术的主要目的在于提供一种通过使用机器操作浇注混凝土板或其类似结构的方法及装置，其中使用对未养护的塑性混凝土体的成级的振动浇注混凝土。本专利技术的另一个目的在于提供一种浇注混凝土板的方法及装置，其特征在于，在振动的每个中间级期间使水和空气通过未养护的混凝土向上迁移，从而形成一个可以确定的边界层，在该边界层以下混凝土体可被确定为被充分固结的，充分坚实的和足够“干”的，在该边界层以上，混凝土体可认为是“湿”的和不充分固结的。本专利技术的另一个目的在于提供一种浇注混凝土板或类似结构的方法及装置，其特征在于其中未被养护的混凝土体从底部向上朝向顶表面被依次固结，从而实现从底到(或接近)顶基本上密度均匀的浇注结构，其中混凝土体的相邻水平层的固结和整体化借助于对未养护的混凝土体有利地给予振动的振动装置来实现。本专利技术的另一个目的在于提供一种浇注混凝土板或其类似结构的方法及装置，其中使用机器操作，混凝土体的固结速度由许多“级”进行控制(或混凝土体的一系列的振动)，其中每一“级”只影响(或主要影响)混凝土体的总厚度的一部分。本专利技术的另一个目的在于，提供一种具有所述特征的方法和装置，其中必须被引入混凝土体内以达到所需效果的振动能量被减到最小。本专利技术的另一个目的在于，提供一种用于浇注混凝土板或其类似结构的方法及装置，它具有上述的特征，其中被引入边界层以上的相对“湿”的混凝土体的振动能量被最佳化，并且被引入边界层以下的相对“干”的混凝土体的振动能量被减到最小。本专利技术的另一个目的在于，提供一种具有上述特征的用于浇注混凝土板或其类似结构的方法及装置，其中振动能量被有利地引入混凝土体中，其频率等于或接近边界层上方的相对“湿”的混凝土体的自然共振频率(或其谐波)。本专利技术的另一个目的在于，提供一种本专利技术的改型，其中直接地或间接地测量在边界层以上的相对“湿”的混凝土体的共振频率，并根据这一测量有利地改变被引入混凝土体的振动能量的一个或几个参数。这些目的以及其它的目的和优点在由下面结合附图所作的结构及其操作细节的详细说明中会看得更加清楚，图中相同的标号指相同的部件。附图说明图1是示意的纵截面图，说明混凝土体被浇注之后立即构成的混凝土板；图2是图1中的混凝土板的坚实度曲线；图3是在混凝土体被浇注之后过一短的时间的图1的混凝土板的纵截面示意图，此时对混凝土体尚未施加振动；图4是图3中的混凝土体的坚实度曲线；图5是使用本专利技术在第一级振动期间的图1的混凝土板的示意的纵截面图；图6是使用本专利技术在第一级振动之后立即呈现的图1中的混凝土板的示意的纵截面图；图7是图6的混凝土板的坚实度曲线；图8是使用本专利技术在第二级振动期间呈现的图1所示的混凝土板的示意的纵截面图；图9是在使用过振动器之后图8的混凝土板的左手侧的坚实度曲线；图10是使用本专利技术的在最后一级振动期间所呈现的图1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：小萨缪尔A法斯，布莱德巴利R法斯，格伦F罗格斯，达雷尔L达卢，理查德P比绍普，
申请(专利权)人：约翰F威廉姆斯，
类型：发明
国别省市：