Акустический способ определения времени схватывания вяжущих материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ РЕСПУБЛИК(5)5 6 01 й 29 ЗОБРЕТЕНИ СА АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ. Неразрушающие в. М.: Стройиздат,ОСОБ ОПРЕДЕЛЕТЫВАНИЯ ВЯЖУ(54) АКУСТИЧЕСКИИ С НИЯ ВРЕМЕНИ СХВ ЩИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относ щим методам контроля тся к неразрушаюматериалов и может о тся к неразрушаюатериалов и может контроля процесса имеров и других вяИзобретение относищим методам контроля мбыть использовано длятвердения бетонов, полжущих материалов,Известен способ контроля процессов твердения бетона, основанный на возбуждении резонансных колебаний в твердеющем бетоне и регистрации изменения собственной частоты колебаний по мере отвержевания бетона,Наиболее близким к изобретению является акустический способ определения времени схватывания вяжущих материалов, заключающийся в том, что в процессе отвердевания материала измеряют параметры акустических сигналов в материале, по изменению. которых определяют время схватывания материала.Однако этот способа, основанный на измерении изменения скорости ультразвукоГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ ССР) быть использовано для контроля процессов твердения бетонов, полимеров и других вяжущих материалов. Цель изобретения - повышение точности и достоверности контроля. В твердеющем материале селективно регистрируют суммарные энергии продольной и поперечной составляющих сигналов акустической .эмиссии, регистрируют зависимость отношения энергии поперечной составляющей или полной энергии к энергии продольной составляющей сигналов АЭ от времени твердения и по времени, соответствующему скачкообразному изменению регистрируемой зависимости, определяют время схватывания вяжущег материала. 1 ил,вых колебаний в исследуемом материале, не позволяет достоверно и точно определять .момент схватывания вяжущего материала, так как в момент твердения происходит плавное изменение скорости ультразвука и поэтому трудно определить точно и достоверно, при какой скорости ультразвука про-0 изошло схватывание материала.Целью изобретения является повыше-(ф ние точности и достоверности определения времени схватывания вяжущего материала.Поставленная цель достигается тем, что в акустическом способе определения времени схватывания вяжущих материалов, заключающимся в том, что в процессе отвердевания материала измеряют параметры акустических сигналов в материале, по изменению которых определяют время схватывания материала, в качестве параметров акустических сигналов измеряют энергию продольной составляющей сигна 17788785 10 15 20 25 30 45 50 55 лов акустической эмиссии (АЭ) и энергию сигналов АЭ, регистрируют зависимость отношения поперечной составляющей или ПООЙ энергии сгалов АЭ к их продольной составляющей от времени отвердевзния материала, а время схватывания вяжущего материала определяют по времени отвердевания, соответствующего скачкообразному изменению зарегистрированной зависимости,На чертеже показаны графики 1, 2, 3 зависимостей соответственно энергии Елр, продольной составляющей сигналов АЭ, ПОЛНОЙ ЭНЕРГИИ Еполн, СИГНаЛОВ АЭ И ОТНО шения Еоолн,/Елр. от времени Т отвердевания алебастрового бетона.Сущность акустического способа определения времени схватывания вяжущих материалов заключается в следующем,Как показали эксперименты. закономерности распространения продольных и поперечных волн акустической эмиссии, возникающей в материале с изменяющимся фазовым состоянием (жидкость - твердое тело), различны, Если распространение продольной составляющей сигналов АЭ мало зависит от фазового состояния бетона, то поперечная составляющая сигналов АЭ практически не распространяется по мате- риалу, находящемуся в жидкой фазе, так как такой материал не обладает сдвиговой жесткостью, На стадии роста первичных кристаллов, когда в вяжущем материале (например, бетон) еще не образовалась твердая структура, энергия продольной составляющей сигналов АЭ, возникающих в процессе отвердевания, монотонна увеличивается, в то время как энергия поперечной составляющей сигналов АЭ или полная энергия АЭ (полная энергия сигналов АЗ является суммой энергий поперечной, продольной и иных составляющих сигналов АЭ) увеличивается крайне незначительно.В момент образования кристаллического сростка, характеризующий момент схватывания вяжущего материала, происходит скачкообразный рост энергии поперечной составляющей сигналов АЭ (и соответственно полной энергии АЭ). В связи с этим появляется возможность определения времени схватывания вяжущих материалов. Для достижения точности и достоверности целесообразно использовать в качестве информативного параметра зависимость ОТНОШЕНИЯ Епол. ПОПЕРЕЧНОЙ СОСтаВЛЯЮЩЕй ИЛИ ПОЛНОЙ ЭНЕРГИИ (Еполн. СИГНаЛОВ АЭ К ИХ продольной составляющей от времени отвердевания. Использование такого параметра позволит избежать ошибок измерений, связанных либо с плохим акустическим контактом, либо с погрешностями измерительных приборов, либо с неправильным протеканием процесса отвердевания материалов.Акустический способ определения времени схватывания вяжущих материалов осуществляется следующим образом.На поверхность свежеприготовленного вяжущего материала, время отвердевания которого необходимо определить, устанавливают акустический преобразователь, селективно принимаощий продольные волны, и акустический приемный преобразователь, селективно принимающий поперечные волны, или приемный преобразователь, чувствительный ко всем типам акустических волн. С помощью установленных на поверхность материала приемных преобразователей селе ктивно регистрируют продольную и поперечную составляющие энергии сигналов акустической эмиссии или полную энергию АЭ, возникающих в процессе отвердевания материала. Затем с помощью стандартных акустико-эмиссионных приборов измеряют суммарную энергию Елр. продольной составляющей сигналов АЗ либо полную энергию Епол, сигналов АЭ, возникающих в процессе твердения материала. По результатам измерений регистрируют зависимость отношения Европ./Еор. или Еполн/Елр, от времени отвердевания материала,Время схватывания материала, завися-, щее От типа материала и весового соотношения составляющих его элементов, определяется по времени, соответствующему скачкообразному изменению зарегистрированной зависимости,Формула изобретения Акустический способ Определения времени схьатывания вяжущих материалов, заключающийся в том, что в процессе отвердевания материала измеряют параметры акустических сигналов, по изменению которых определяют время схватывания материала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и достоверности, в качестве параметров акустических сигналов измеряют энергию продольной составляющей сигналов акустической эмиссии и энергию поперечной составляющей сигналов акустической эмиссии или полную энергию сигналов акустической эмиссии, регистрируют зависимость отношения поперечной составляющей или полной энергии сигналов акустической эмиссии к их продольной составляющей от времени отвердевания материала, г время схватыва1778678 2 ОА О О,родольной составлялце гия Емн сигналов АЭм /Е, сигналов АЭааования кристаллической структурчения энергии АЭ к моменте Та,Сосгавитель С. ВолковТехред М.Моргентал. Полионов орректор Н. Милюкова Ред Тираж Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 каз 4190 ВНИИП роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина,ния вяжущего материала определяют по времени отвердевания, соответствующему- энергия Еь,сигналов АЭ2 - полная эне3 - отношениеТаю время обрбетона; Еан скачкообразному изменению зарегистрированной зависимости.