BR112019017430B1 - Método para avaliar a precisão de sonda de umidade de agregados na fabricação de concreto e sistema - Google Patents
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Abstract
trata-se de um método e sistema para minimizar erros na fabricação ou gerenciamento de materiais de construção contendo agregados, tal como concreto. os agregados usados para produzir concreto são armazenados ou pesados em funis tipo compartimento de volume seco, e transportados a partir desses funis em tambores misturadores que batelam ou misturam o concreto. os funis ou esteiras transportadoras podem conter sondas de sensor para medir os níveis de umidade no agregado. essas sondas de sensor exigem calibração periódica, mas tempo e gastos são necessários para uma calibração apropriada, levando a dados de nível de umidade habitualmente errôneos usados na indústria diariamente. os presentes inventores acreditam que as menores imprecisões em leituras de nível de umidade de agregados podem ter efeitos profundos nas propriedades do produto de concreto resultante. para confrontar esse problema de longa data, os presentes inventores constataram que a imprecisão desses sensores de umidade de agregados, conforme usado para avaliar os agregados como um material volumoso seco, pode ser detectada e até mesmo tratada através do uso de sistemas de monitoramento de consistência para avaliar a mistura pastosa de concreto preparada a partir dos agregados.
Description
[001] A presente invenção refere-se à fabricação de materiais de construção que contêm agregados, e, mais particularmente, à detecção ou minimização de erros decorrentes de sensores de umidade de agregados imprecisos usados em funis de planta de mistura pronta de concreto ou esteiras transportadoras, com base no subsequente monitoramento da consistência (slump) de concreto pastoso preparado a partir de agregados que foram contidos pelos funis ou transportados pelas esteiras transportadoras.
[002] Concreto é tipicamente feito usando um aglutinante cimentício (por exemplo, cimento Portland, geralmente combinado com calcário, cinzas volantes, escória, ou outro material de pozolana), agregados finos (por exemplo, areia), agregados grossos (por exemplo, cascalho britado, pedra), e água para iniciar a hidratação do aglutinante cimentício de modo que a mistura desses componentes endureça em uma estrutura. Em plantas de mistura pronta de concreto, os agregados são tipicamente tomados a partir de uma pilha de estocagem de agregados e transferidos através de um carregador frontal a um funil de armazenamento, que é um compartimento de grande volume. O agregado é transportado por uma ou mais esteiras transportadoras a um segundo funil que é usado para pesar o agregado. Alguns desses funis e/ou esteiras transportadoras contêm uma sonda para captar o teor de umidade do agregado (doravante “sonda”). As sondas estão geralmente em comunicação com uma unidade de processador computacional que foi programada para criar uma batelada (batch) de concreto de acordo com um projeto de mistura predeterminado. Logo, as variações nas umidades de agregados são detectadas pela sonda de umidade de agregados e a água batelada é ajustada com base na medição a partir da sonda de umidade de agregados. O batelamento de concreto pode ser feito em um tambor misturador estacionário na planta de mistura pronta ou feito no tambor misturador em um caminhão de entrega de concreto.
[003] Os presentes inventores acreditam que é fundamental que a sonda de umidade no funil ou esteira transportadora de agregados seja precisa, porque mesmo erros mínimos podem criar efeitos profundos nas propriedades do concreto feito a partir dos materiais agregados.
[004] Por exemplo, um erro tão pequeno quanto um ponto percentual (1%) no nível de umidade de agregado de areia usado em uma mistura de concreto típica de 20,68 MPa (3.000 libras por polegada quadrada (psi)) pode significar que a areia, quando usada na quantidade de 1.068 kg/m3 (1.800 libras por jarda cúbica (pcy)), pode conter uma quantidade adicional de 10,68 kg/m3 (18 pcy) de água. Isso representa mis de 2 galões de água adicional por jarda cúbica de concreto. Isso é significante, visto que cada galão de água por jarda cúbica de concreto pode tipicamente diminuir a resistência compressiva do concreto em aproximadamente 1,72 MPa (250 psi). Logo, para o exemplo anterior, se a mistura de concreto pretendida para uma aplicação específica de 20,68 MPa (3.000 psi) for preparada usando um agregado de areia dispensado a partir de um compartimento de funil tendo uma sonda de umidade com uma imprecisão de um por cento, a mistura de concreto preparada a partir da areia e entregue ao sítio de trabalho poderia sustentar uma redução de até 3,44 MPa (500 psi) em termos de resistência. Para uma especificação de concreto de 20,68 MPa (3.000 psi), os presentes inventores acreditam que o concreto entregue feito a partir de agregados poderia perder um alvo de resistência compressiva em mais de dezessete por cento (17%).
[005] Logo, os presentes inventores acreditam que pequenas variações em umidade de agregados real podem ter um efeito dramático a longo prazo nas propriedades do concreto, e que a indústria do concreto não tratou suficientemente o problema. No mínimo, alguém encontra a recomendação ocasional que sondas de umidade usadas para captar a umidade em agregados sejam calibradas mensalmente ou sempre que a trabalhabilidade do concreto for inconsistente (vide, por exemplo, ACI 304). Alguém também pode encontrar diretrizes que apresentam recomendações que a calibração seja realizada sempre que uma alteração na fonte do agregado ocorrer. Tipicamente, os fabricantes de sondas recomendam que a calibração seja feita por um dos dois métodos. O primeiro envolve remover a sonda de umidade do funil ou esteira transportadora de agregado, e imergir a sonda em água, de modo que seu desempenho possa ser comparado a seu desempenho em estado seco. No entanto, a remoção e teste das sondas de umidade requer tempo, e interrompe o processo de produção.
[006] Métodos alternativos para calibrar as sondas de umidade não aparentam ser menos inconvenientes. Por exemplo, é possível calibrar uma sonda comparando- se suas leituras de umidade atuais com níveis de umidade de agregados conhecidos. Isso envolve amostrar agregados de acordo com ASTM D75M-14, reduzir as amostras a um tamanho de teste sob ASTM C702M-11, determinar a absorção d acordo com ASTM C127-15 (agregado grosso) ou ASTM C128-15 (agregado fino), e determinar a umidade evaporável de acordo com ASTM C566-13. Várias amostras com diferentes níveis de umidade são necessárias para medições precisas (vide, por exemplo, https://hydronix.com/downloads/user_guides/all_sensors/calibration/hd0679 _1_4_0.pdf).
[007] Pode-se introduzir uma série de erros no processo. Por exemplo, o estado dos agregados próximos à sonda pode ser bastante diferente do estado de agregados de controle despejados no topo do funil. As sondas ficam geralmente localizadas próximas ao fundo de funis. Os agregados situados próximos à sonda podem ter sido expostos a altas temperaturas ou chuva anteriormente no período de estocagem, de modo que o nível de umidade detectado pela sonda possa ser diferente do agregado carregado no topo do funil. Portanto, se a calibração se basear no teor de umidade conhecido de agregados adicionados no material armazenado no funil, erros são introduzidos nas leituras de sonda que podem levar a consequências adversas.
[008] A questão da calibração de sonda de umidade também é descrita no documento WO 2017/004569. Nessa publicação, os autores reivindicaram contornar essas questões monitorando-se e recalibrando-se sensores de umidade durante ciclos de produção de concreto através da coleção de amostras agregadas e aplicação de ferramentas estatísticas para aumentar a confiança na calibração. No entanto, coletar amostras em um número suficiente para aumentar a confiança é problemático, e não aparenta enfrentar os problemas percebidos pelos presentes inventores.
[009] Conforme mencionado desde o princípio, os fabricantes de concreto geralmente usam sondas de umidade que são conectadas a um computador de batelamento que permite que água seja automaticamente ajustada na mistura de concreto, com base na quantidade de agregado e cimento a serem adicionados no tambor misturador do caminhão de entrega de concreto. Portanto, leituras de sonda de umidade falsas ou errôneas podem levar a uma dosagem imprecisa de água e/ou misturas químicas no concreto diretamente e geralmente imperceptíveis. Sucessivamente, isso pode levar ao concreto não tendo a consistência ou a trabalhabilidade desejada ou a resistência compressiva desejada. Portanto, dificuldades de calibração podem levar a consequências significativas a curto e longo prazo para fabricantes de concreto e seus consumidores. Essencialmente, o laço de controle que se supõe que os medidores de umidade de agregados habilitam, pode proporcionar uma entrada falha.
[010] Os presentes inventores observam que um estudo NRMCA recente conclui que somente 58% dos inquiridos de mistura pronta de concreto calibram suas sondas de umidade de agregados uma vez ao mês ou mais (consulte http://www.theconcreteproducer.com/how-to/concrete-production/aggregate- moisture-in-scc_o). Uma nota em ASTM D75M-14 recomenda, ainda, que a calibração das sondas de umidade de agregados seja realizada “somente por uma pessoa responsável treinada e experiente” (nota 3). No entanto, é difícil encontrar pessoas qualificadas para calibrar as sondas de umidade em uma base rotineira. Para compensar a imprecisão de sondas de umidade de agregados e a falta de rotinas de calibração regulares (e caras), os fabricantes de mistura pronta tendem a adicionar mais cimento para compensar as perdas de resistência inevitáveis no concreto. Essa é uma solução menos que desejável. Isso pode complicar e prejudicar o controle de qualidade de concreto bem como a administração de produtos de mistura química usados para acentuar as propriedades das misturas de concreto.
[011] Os presentes inventores acreditam que um método e sistema inovadores para minimizar erros (por exemplo, variações) nas propriedades ou qualidades de concreto causados por sensores de sonda de umidade de agregados imprecisos são profundamente necessários na indústria de concreto.
[012] Com o intuito de superar as desvantagens das abordagens da técnica anterior, a presente invenção proporciona um método e um sistema inovadores para minimizar erros, tais como variações nas propriedades de concreto ou misturas de concreto, sendo que os ditos erros ocorrem devido a sensores de sonda de umidade imprecisos em funis que são usados para armazenar e/ou pesar agregados ou em esteiras transportadoras usadas para transportar agregados, com base em dados reológicos obtidos em tempo real através do monitoramento da consistência de misturas de concreto pastoso preparadas a partir de agregados dispensados a partir do funil ou esteira transportadora.
[013] Os presentes inventores acreditam que o uso de sensores de sonda que medem concreto em um estado pastoso (plástico e úmido) para detectar a imprecisão dos sensores de nível de umidade de agregados usados em funis de agregados ou esteiras transportadoras de agregados, isto é, os sensores de sonda implantados em compartimentos de pesagem de partículas secas ou esteiras transportadoras, consiste em uma solução surpreendente e elegante para enfrentar um problema que afeta há muito tempo a indústria de concreto.
[014] O termo “pastoso” conforme o uso em questão significa e se refere à mistura de concreto plástico que compreende um aglutinante cimentício hidratável (por exemplo, Cimento Portland Comum preferencialmente em combinação com calcário, gesso, cinzas volantes, ou outro material de pozolana), agregados, e água empregada em uma quantidade suficiente para iniciar a hidratação do aglutinante cimentício ao ponto em que a mistura de concreto começa a curar e endurecer em uma massa ou estrutura. Mais tipicamente, água em excesso (por exemplo, além do necessário para iniciar a hidratação) é usada para acentuar a trabalhabilidade do concreto plástico. O concreto clástico pode opcionalmente conter uma ou mais misturas de redução de água, tais como plastificantes ou superplastificantes, que substituem uma porção da água de hidratação enquanto mantém uma dada trabalhabilidade ou “consistência.”
[015] Um método exemplificador da presente invenção para avaliar a precisão de sonda na fabricação de concreto, compreende: (A) comparar o valores de consistência atualmente monitorados de uma mistura de concreto pastoso preparada a partir de agregados dispensados a partir de um funil ou esteira transportadora, com valores de consistência previsto para a mistura de concreto pastoso com base no nível de umidade de agregado conforme detectado por uma sonda no funil ou esteira transportadora a partir da qual os agregados foram dispensados para produzir a mistura de concreto; e (B) iniciar pelo menos uma das ações a seguir, quando a diferença entre os valores de consistência esperados e atualmente monitorados satisfizer ou exceder um valor limiar predeterminado: (i) enviar um sinal ou alarme, a uma planta de concreto na qual os agregados foram dispensados a partir do funil ou esteira transportadora, indicando que o valor limiar predeterminado foi satisfeito ou excedido; (ii) enviar um sinal ou alarme, a um canteiro de obras no qual uma mistura de concreto preparada a partir dos agregados dispensados a partir do funil ou esteira transportadora é programada para ser entregue, indicando que o valor limiar predeterminado foi satisfeito ou excedido; (iii) enviar um sinal ou alarme, a uma unidade de processador computacional que esteja monitorando a consistência de uma mistura de concreto preparada a partir dos agregados dispensados a partir do funil ou esteira transportadora, indicando que o valor limiar predeterminado foi satisfeito ou excedido; ou (iv) realizar uma combinação de qualquer uma das etapas (i) a (iii).
[016] Por exemplo, o sinal pode ser transmitido a um gerente no gerenciador de planta de concreto ou encarregado no canteiro de obras, desse modo, o sinal dispara um alarme audível, visual ou vibratório detectado e emitido por um telefone móvel, indicando que a sonda de sensor de umidade de agregado requer calibração ou que a unidade de processador computacional da planta usada para batelar a mistura de concreto requer ajuste.
[017] Como outro exemplo, o sinal pode ser transmitido à unidade de processador de uma unidade de mistura de batelada na planta de concreto, para ajustar a quantidade de componentes sendo introduzidos em um tambor misturador de batelada estacionário na planta (se usado) ou no tambor misturador do caminhão de entrega, e/ou ajustar a saída da própria sonda de umidade de agregado.
[018] Um sistema exemplificador da presente invenção compreende um sistema de monitoramento de consistência que compreende pelo menos um sensor para medir a pressão hidráulica necessária para girar o concreto em um tambor misturador ou pelo menos um sensor para medir a força de uma mistura de concreto sendo girada contra o sensor durante a rotação dentro do tambor misturador, sendo que o sistema de monitoramento de consistência tem uma unidade de processador sendo conectada ao pelo menos um sensor e sendo programada para realizar o método descrito anteriormente para avaliar a precisão de uma sonda de nível de umidade de agregado que mede o nível de umidade de agregados usados para produzir concreto no tambor misturador.
[019] Um método exemplificador para monitorar os ingredientes de concreto compreende: (A) comparar as alterações de consistência atualmente monitoradas de uma mistura de concreto pastoso, obtidas após a adição de um volume unitário ou massa de material por volume unitário de concreto, com alterações de consistência previstas para a mistura de concreto pastoso com base nas alterações de consistência previamente monitoradas de uma mistura de concreto pastoso, obtidas após a adição de um volume unitário ou massa de material por volume unitário de concreto; e (B) iniciar pelo menos uma das ações a seguir, quando a diferença entre as alterações de consistência esperadas e atualmente monitoradas satisfizer ou exceder um valor limiar predeterminado: (i) enviar um sinal ou alarme, a uma planta de concreto na qual os ingredientes de concreto onde são batelados, indicando que o valor limiar predeterminado foi satisfeito ou excedido; (ii) enviar um sinal ou alarme, a um canteiro de obras no qual uma mistura de concreto preparada a partir dos ingredientes batelados é agendada para ser entregue, indicando que o valor limiar predeterminado foi satisfeito ou excedido; (iii) enviar um sinal ou alarme, a uma unidade de processador computacional que estiver monitorando a consistência de uma mistura de concreto preparada a partir dos ingredientes batelados, indicando que o valor limiar predeterminado foi satisfeito ou excedido; ou (iv) realizar uma combinação de qualquer uma das etapas (i) a (iii).
[020] Doravante, descrevem-se, em detalhes, vantagens e recursos adicionais da presente invenção.
[021] Uma avaliação dos benefícios e recursos da invenção pode ser prontamente compreendida quando a descrição escrita a seguir das modalidades preferenciais for considerada em conjunto com os desenhos, em que
[022] A Figura 1 é um diagrama esquemático de um sistema e método exemplificador da presente invenção em que pelo menos um funil de agregado ou pelo menos uma esteira transportadora em uma planta de lote de mistura pronta de concreto é usado para carregar os materiais agregados em um tambor misturador de concreto, e, adicionalmente, onde um sistema de monitoramento de consistência é usado para avaliar a consistência do concreto feito a partir de agregados, apurar se quaisquer diferenças entre valores de consistência como monitorados em tempo real e valores de consistência previstos conforme calculado pelo processador do sistema de monitoramento de consistência com base nos dados de valor de consistência armazenados, e determinar se pelo menos um dos sensores de umidade de agregado usado nos funis ou nas esteiras transportadoras é impreciso e requer calibração;
[023] A Figura 2 é um diagrama de blocos que ilustra outro processo e sistema exemplificador da presente invenção;
[024] A Figura 3 é uma ilustração gráfica que retrata a água necessária para obter uma consistência alvo por um período de tempo para diferentes cargas de um dado projeto de concreto em uma dada planta de mistura pronta;
[025] A Figura 4 é uma ilustração gráfica que retrata a água necessária para obter um aumento de consistência alvo por um período de tempo para diferentes adições de água de um dado projeto de mistura em uma dada planta de mistura pronta; e
[026] A Figura 5 é uma ilustração gráfica que retrata histogramas de resistência compressiva de 28 dias para um dado projeto de mistura de concreto em uma planta de mistura pronta de concreto e após uma mudança de material.
[027] A presente invenção agora será descrita em maiores detalhes com referência aos desenhos anexos, em que um método e sistema exemplificadores da presente invenção são ilustrados. No entanto, esta revelação pode ser incorporada de muitas formas diferentes e não deve ser construída como limitada às modalidades apresentadas no presente documento. De preferência, essas modalidades são proporcionadas de modo que esta revelação seja plena e completa e transmita completamente o escopo da invenção aos indivíduos com conhecimento comum na técnica.
[028] O termo “concreto” se refere a cimento (que geralmente contém material pozolânico tal como calcário, cinzas volantes, escória de alto-forno granulada), água e agregados (por exemplo, areia, cascalho) e opcionalmente uma ou mais misturas químicas (por exemplo, plastificantes para aumentar a trabalhabilidade, acelerador de fixação, retardador de fixação, aprisionador de ar, liberador de ar, misturas de redução de encolhimento plástico, inibidores de corrosão (para vergalhões), ou outras misturas para modificar uma propriedade do concreto, seja em seu estado plástico ou endurecido.
[029] O termo “cimento” conforme o uso em questão inclui cimento hidratável como cimento Portland que é produzido pulverizando-se clínquer que consiste em silicatos de cálcio hidráulicos, aluminatos e aluminoferritas, e uma ou mais formas de sulfato de cálcio (por exemplo, gesso) como um aditivo de preenchimento. Tipicamente, cimento Portland é combinado com um ou mais materiais cimentícios suplementares, como cinzas volantes, escória de alto-forno granulada, calcário, pozolanos naturais, ou misturas dos mesmos, e proporcionados como uma blenda. Logo, “cimento” e “aglutinante de cimento” também podem incluir materiais cimentícios suplementares que foram preenchidos com cimento Portland durante a fabricação. O termo “cimentício” pode ser usado para se referir a materiais que compreendem cimento Portland ou que, de outro modo, funcionam como um aglutinante para manter juntos os agregados finos (por exemplo, areia) e agregados grossos (por exemplo, cascalho britado, pedra) que são usados para constituir concreto.
[030] O termo “hidratável” conforme o uso em questão é destinado a se referir a cimento ou materiais cimentícios que são endurecidos por interação química com água. Clínquer de cimento Portland é uma massa parcialmente fundida primariamente composta por silicatos de cálcio hidratáveis. Os silicatos de cálcio são essencialmente uma mistura de silicato de tricálcio (3CaO^SiO2 ou “C3S” em notação química de cimento) e silicato de dicálcio (2CaO^SiO2, “C2S”) em que o primeiro é a forma dominante, com quantidades menores de aluminato de tricálcio (3CaO^Al2O3, “C3A”) e aluminoferrita de tetracálcio (4CaO^Al2O3Te2O3, “C4AF”). Consulte, por exemplo, Dodson, Vance H., Concrete Admixtures (Van Nostrand Reinhold, New York, NY, EUA 1990), página 1.
[031] Conforme o uso em questão, o termo “agregado” significa e se refere a partículas de areia ou pedra usadas para materiais de construção como concreto, argamassa e asfalto, e tipicamente envolve partículas granulares de tamanho médio entre 0 e 50 mm. Os agregados podem compreender materiais cálcicos, siliciosos ou calcário silicioso. Esses agregados podem ser naturais (por exemplo, derivados a partir de depósitos glaciais, aluviais ou marinhos que são tipicamente submetidos a intempéries de modo que as partículas tenham superfícies lisas) ou podem ser do tipo “fabricado”, que são feitos usando trituradores mecânicos ou dispositivos de britagem.
[032] O termo “medidor de umidade de agregados” ou “sonda de umidade de agregados” se refere a um dispositivo de medição capaz de determinar o teor de umidade de uma amostra de agregado. Os medidores de umidade (alternativamente denominados sondas, sensores, ou sondas sensores) podem empregar diferentes tipos de tecnologias como (sem limitação) resistência elétrica de medição (consulte, por exemplo, U.S. 4.780.665), micro-ondas de medição (consulte, por exemplo, U.S. 4.104.584), ressonância nuclear de medição (consulte, por exemplo, U.S. 2.999.381), e ondas infravermelhas de medição (consulte, por exemplo, U.S. 8.727.608). Exemplos comerciais de sensores de umidade de agregados para agregados de concreto incluem HYDRO-PROBE™ (Hydronix), SONO-VARIO™ (MESA Systems Co.) e RADARTRON™ (ScaleTron).
[033] O sintagma “seco superficialmente e saturado” (abreviado como SSD), conforme o uso em questão, significa e se refere a um estado onde o agregado, seja areia ou pedra, não absorve água nem contribui água à mistura de concreto. Essencialmente, SSD denota que todos os poros no agregado são preenchidos com água, mas a superfície é seca. Projetos de mistura usam pesos de SSD de agregados, que significa que o teor de água dado nos projetos de mistura representa a água livre real disponível para reagir com o cimento e proporciona trabalhabilidade. A água absorvida pelos poros dos agregados permanece nos poros, e supõe-se que essa água em poro não tenha muito efeito sobre a mistura de concreto. Essa absorção de água é uma propriedade característica do tipo de agregado. É importante conhecer a absorção de água, visto que dita quanto de água adicional deve ser adicionada a um agregado seco para obter um estado de SSD. Visto que sondas de umidade de agregados tipicamente medem o teor de umidade total, precisa-se conhecer a propriedade de absorção de água para um dado material agregado, visto que a determinação de água livre disponível em uma mistura de concreto é calculada com base no teor de umidade total menos a água absorvida. Essa água livre coincide com o teor de água dado no projeto de mistura com agregados em um estado de SSD. (Consulte, por exemplo, os métodos de teste ASTM referentes aos teores de umidade de agregados: ASTM C70-13 (umidade superficial em agregado fino), ASTM C127-15 (absorção de agregado grosso), ASTM C128-15 (absorção de agregado fino), e ASTM C566-13 (teor de umidade evaporável total de agregados)).
[034] Sistemas de gerenciamento (monitoramento) de consistência de concreto preferenciais para gerenciar a consistência ou outras propriedades reológicas (por exemplo, fluxo de consistência, estresse de rendimento, viscosidade) são comercialmente disponíveis junto a Verifi LLC, 62 Whittemore Avenue, Cambridge, Massachusetts, EUA. Os presentes inventores acreditam que esses são adequados para satisfazer os objetivos da presente invenção. O conceito de carga de mistura de concreto “atualmente monitorada” ou “monitorada” se refere ao uso de dados de sistema de monitoramento de consistência obtidos durante a entrega em trânsito de uma dada carga de concreto, e esses dados atualmente monitorados são comparados a dados que foram previamente armazenados na memória que é acessível à unidade de processador do sistema. Os dados históricos são usados pelo processador de sistema para permitir comparações de consistência atual com consistência “esperada” ou “prevista”.
[035] A literatura de patente descreve sistemas de monitoramento de concreto automatizados tendo processadores que podem ser programados para realizar os métodos revelados no presente documento pelos presentes inventores. Essas patentes incluem, sem limitação, as Patentes nos U.S. 8.020.431; U.S. 8.118.473; U.S. 8.311.678; U.S. 8.491.717; U.S. 8.727.604; U.S. 8.764.273; U.S. 8.989.905; bem como os números de série U.S. 11/834.002 (Publicação no US 2009/0037026 A1); número de série U.S. 14/052.289 (Publicação no 2012/0016523 A1); número de série U.S. 14/052.289 (Publicação no 2014/0104066 A1); número de série U.S. 14/052.310 (Publicação no 2014/0104972); PCT/US2015/025054 (Publicação no WO 2015/160610 A1); e PCT/US2014/065709 (Publicação no WO2015073825 A1).
[036] A maioria das referências de patente no parágrafo anterior pertence a sistemas de monitoramento de consistência que usa sensores de pressão hidráulica para monitorar a energia necessária para girar o concreto contido nos tambores misturadores e, portanto, proporcionar uma indicação da consistência ou outra propriedade reológica do concreto, e também usando sensores para monitorar a velocidade rotacional e/ou direção rotacional do tambor misturador (por exemplo, tal como utilizando-se acelerômetros de dois ou três eixos geométricos no tambor misturador giratório). Os presentes inventores acreditam que a presente invenção pode ser realizada pelo uso de sensores de pressão hidráulica sozinhos, que podem monitorar a consistência em uma velocidade rotacional de misturador constante. No entanto, é preferível usar sensores de pressão hidráulica e sensores de velocidade de tambor giratório juntos, visto que se acredita contribuir para uma maior precisão e flexibilidade dentro da administração de protocolos de monitoramento de consistência.
[037] Alternativamente, o sistema de monitoramento de consistência ou reologia pode se basear no uso de um sensor de força que é montado dentro do tambor, conforme ensinado, por exemplo, na Patente no U.S. 8.848.061 e na Publicação no U.S. 2015/0051737 A1 por Berman (Sensocrete Inc./GCP Applied Technologies), Patente no U.S. 9.199.391 por Denis Beaupre et al. (I.B.B. Rheologie Inc.), ou Publicação no U.S. 2009/0171595 e WO 2007/060272 por Benegas. O uso de sensores de força (por exemplo, medidor de estresse, medidor de tração) em combinação com sensores de velocidade rotacional ou sensores de direção rotacional (por exemplo, acelerômetros de dois ou três eixos geométricos) também é preferencial.
[038] Embora sistemas de monitoramento de concreto automatizados sejam habitualmente usados para monitorar a “consistência,” compreende-se que a presente invenção é aplicável durante o monitoramento de outros parâmetros reológicos, incluindo consistência, fluxo de consistência, estresse de rendimento, viscosidade e outros parâmetros reológicos. Os presentes inventores usam o termo “consistência” para ilustrar convenientemente qualquer um dos parâmetros reológicos. Portanto, a presente invenção abrange o monitoramento de outros parâmetros reológicos (por exemplo, fluxo de consistência, estresse de rendimento, etc.), embora o termo específico “consistência” seja empregado por motivos de conveniência.
[039] Conforme mostrado na Figura 1, os agregados (designado como 2), tal como areia e/ou pedras britadas, são descarregados em uma planta de mistura pronta de concreto, e carregados usando uma esteira transportadora (designada como 6) em um funil de armazenamento 8, que é tipicamente aberto no topo para receber o material agregado. O material agregado 2 pode, então, ser carregado usando outra esteira transportadora 6 em um funil de pesagem (designado como 10) a partir do qual os agregados 2 podem ser transportados ou alimentados eventualmente em um tambor misturador de concreto 12. O tambor misturador pode ser parte de um dispositivo misturador estacionário que é aparafusado ao piso e/ou a uma parede na planta de concreto; ou, conforme especificamente ilustrado na Figura 1, o tambor misturador 12 pode ser montado de modo giratório em um caminhão de entrega de concreto. O funil de armazenamento 8 e/ou o funil de pesagem 10 tem uma sonda de nível de umidade de agregado 14 que é conectada a uma unidade de processador computacional 16 (CPU) de batelamento que controla as quantidades de cimento, agregados, água, e, opcionalmente, outros materiais (por exemplo, misturas químicas) dispensadas na planta de mistura pronta no tambor misturador 12.
[040] De preferência, em modalidades preferenciais da invenção, o tambor misturador de concreto é montado em um caminhão de entrega 12 conforme mostrado na Figura 1, e um dispositivo de monitoramento de consistência automatizado (designado como 18) é instalado no concrete caminhão de entrega 12 para monitorar a consistência da mistura de concreto no tambor misturador 12 durante a entrega em movimento ao canteiro de obras. É importante que o processador do sistema de monitoramento de consistência seja programado para garantir que a mistura de concreto seja homogênea (uniforme) quando os valores de consistência forem registrados (e isso pode ser realizado, por exemplo, garantindo-se que a energia necessária para girar o tambor não varie dentro de um ciclo ou rotação do tambor, em pelo menos duas ou três rotações de tambor sucessivas).
[041] A Figura 2 ilustra outro método e sistema exemplificador da presente invenção para detectar quando sondas de umidade de agregados exigirem calibração, com base em dados de monitoramento de consistência obtidos a partir de várias cargas de mistura de concreto feitas a partir de agregados tendo valores de umidade captados pelos sensores do funil e/ou da esteira transportadora. Para um dado número de sensores de umidade de agregados que esteja sujeito à calibração, j, pelo menos i cargas, onde i > j, são registrados pela unidade de processador, incluindo as informações de conteúdo de agregados batelados, convertidos em seus estados SSD (seco superficialmente e saturado), B, preferencialmente usando os valores de absorção de agregados individuais e leituras de umidade das sondas de umidade de agregados (designadas pelo bloco 22 na Figura 2). Usando um sistema de monitoramento de consistência, a consistência de uma mistura de concreto homogênea após batelamento é medida (bloco 24). A homogeneidade do concreto pode ser determinada, por exemplo, monitorando-se a consistência (por exemplo, medindo-se a pressão hidráulica necessária para girar o tambor misturador ou a força do concreto girado contra uma sonda interna) após a sequência de batelamento. Uma leitura de consistência estável em sucessivas rotações de tambor pode indicar um concreto homogêneo. A consistência pode ser monitorada usando informações de sensores hidráulicos configurados para medir as pressões de carga e descarga necessárias para girar o tambor; ou, alternativamente, a consistência pode ser monitorada usando uma sonda de força montada no interior do tambor misturador de concreto. Os sensores de pressão hidráulica ou as sondas de força podem proporcionar sinais a partir dos quais a consistência do concreto pode ser calculada.
[042] O desvio de consistência (ΔS) entre a consistência medida, Sm, e a consistência esperada, Se, para os materiais batelados atuais e conteúdos de umidade é, então, determinado usando informações das sondas de sonda de agregados, conforme designado em 26 da Figura 2. A consistência esperada, Se pode ser determinada em uma série de formas. Uma forma é medir a consistência para testes laboratoriais bem controlados onde o mesmo projeto de mistura e materiais são usados com níveis de umidade de agregados (por exemplo, pesando o agregado antes de aquecer em temperaturas suficientes para afastar toda a umidade, e, então, pesando o agregado após o aquecimento para determinar o nível de umidade real). Outro método pode incluir compilar dados de produção de diferentes cargas de concreto com o passar do tempo, em relação aos quais as sondas de umidade de agregados foram precisa e recentemente calibradas.
[043] Por exemplo, se alguém usar dados compilados de várias cargas de concreto diferentes com o passar do tempo, é necessário avaliar se as leituras de consistência são afetadas por inconsistências devido à precisão da sonda de umidade de agregados (in) e/ou devido a alterações nas propriedades do material agregado ou outros componentes da mistura de concreto (qualquer uma dessas pode ser doravante designada como “alteração de material”). Por exemplo, diferentes agregados de areia ou diferentes constituintes de aglutinante de cimento podem ter diferentes valores de absorção de umidade inerentes, e esses podem afetar as leituras de consistência. Portanto, adicionar um agregado ou cimento diferente nos funis na planta de mistura pronta de concreto pode acarretar em uma “alteração de material” que afeta as leituras de sensor de nível de umidade e como as mesmas são usadas para computar a consistência na mistura de concreto; e, de modo oposto, essa “alteração de material” pode afetar o uso do monitoramento de consistência do concreto pastoso (conforme feito a partir dos agregados) para determinar se os sensores de nível de umidade de agregados são imprecisos.
[044] Os presentes inventores acreditam que o problema quanto a se as discrepâncias de valores de consistência monitorados são atribuíveis à imprecisão de sonda de umidade de agregados ou a uma alteração de material em um ou mais dos componentes de batelamento carregados no tambor misturador pode ser contornada em uma série de formas. Uma forma, por exemplo, é monitorar as respostas de consistência de adições de água em relação às cargas de produção de concreto recentes administradas através dos sistemas de gerenciamento de consistência. Ou seja, os sistemas de gerenciamento de consistência podem ajustar automaticamente a reologia do concreto usando água ou misturas químicas conforme a necessidade. Adições de água a partir desses ajustes, junto a alterações de consistência resultantes, podem ser registradas em um banco de dados, e, a partir dos dados coletados, uma resposta de consistência pode ser determinada para cada ajuste. Se a resposta de consistência (por volume unitário de água por volume unitário de concreto) for alterada por uma determinada tolerância (isto é, um valor limiar predeterminado que é programado no processador do sistema de monitoramento de consistência), uma alteração de material ocorreu; isso pode ser distinguido de medições falhas em medidores de umidade de agregados porque a resposta de consistência não terá sido influenciada por medições em medidores de umidade de agregados. Em outras palavras, o sistema de monitoramento de consistência é preferencialmente programado para detectar se e quando a resposta de consistência for alterada repentinamente, que indicaria que as propriedades dos componentes de concreto foram alteradas independentemente da precisão da sonda de agregados.
[045] Os presentes inventores também acreditam que o conceito inventivo anterior funcionaria para misturas químicas, bem como para água. Ou seja, alterações em consistência devido a agentes químicos redutores de água, plastificantes, superplastificantes ou outras misturas modificadoras de reologia, ou até mesmo alterações no teor de ar devido a misturas de aprisionamento de ar ou liberação de ar, podem ser examinadas para determinar se existiram alterações nos materiais. Outra forma de contornar o problema se os materiais mudaram ou se a precisão de sonda de umidade de agregados mudou consiste em monitorar a consistência a partir de diferentes entregas com o passar do tempo em relação às leituras de umidade de agregados com o passar do tempo. Se a tendência entre os valores com o passar do tempo for alterada, uma alteração nos materiais pode ser distinguida. Se isso for determinado como sendo verdadeiro e os materiais foram alterados em qualquer caso, então, os medidores de umidade de agregados não precisam ser calibrados até que uma linha de base com novos materiais seja estabelecida. Adicionalmente, métodos estatísticos podem ser implementados em combinação com os dois métodos recém descritos para compensar efeitos de chicote (do inglês “bullwhipping”) ou Forrester de materiais altamente variáveis.
[046] Se os materiais não tiverem sido determinados sendo alterados com base nos métodos anteriores, as correções de umidade de agregados podem ser calculadas. Com base em bases de dados históricas incluindo, de preferência, adições recentes de água feitas através de um sistema de monitoramento ou gerenciamento de consistência, a resposta de consistência a uma adição de água de um volume conhecido por volume unitário de concreto, R é calculado (designado como bloco 28 na Figura 2). As adições de água incluídas nessa base de dados podem ser adicionalmente refinadas somente incluindo projetos de mistura, pesos batelados (que requer que os funis de pesagem estejam dentro da especificação), e/ou tipos de material que sejam similares ao projeto de mistura de concreto atualmente batelada. Outros critérios de desempenho de concreto plástico como a consistência de partida e teor de ar podem ser usados para filtrar a base de dados apropriada com a qual se calcula a resposta de dose de consistência. Adicionalmente, fatores ambientais como temperatura ambiente e umidade relativa podem ser usados de modo similar.
[047] Os presentes inventores também acreditam que bases de dados históricas incluindo consistências iniciais obtidas com teores de água total conhecidos (isto é, cargas de concreto bateladas com sondas de umidade de agregados apropriada e recentemente calibradas) também podem ser usadas para determinar a resposta de consistência, R. A consistência inicial pode ser medida monitorando-se a consistência após batelada e determinando-se a consistência após o concreto ter sido misturado para obter homogeneidade. É importante garantir que o concreto seja uniformemente misturado e as leituras de valor de consistência tomadas pelo sistema de monitoramento sejam estáveis por duas ou três rotações de tambor sequenciais completas. Em outras palavras, os componentes de concreto são misturados uniformemente juntos e não estão se separando. Esse estado de equilíbrio pode ser confirmado tal como girando-se a mistura de concreto no tambor para duas ou três rotações sucessivas durante as quais as leituras de consistência detectadas confirmam que a consistência não está se alterando, por exemplo, mais de 1,27 cm (meia polegada (0,5)) de consistência durante esse período.
[048] O erro, E, em água batelada é calculado como E = ΔS x R (Figura 2, bloco 30). Esse erro também pode ser aumentado conhecendo-se qualquer água adicionada pelo condutor antes da medição de consistência, por exemplo, no bastidor de consistência (Consulte, por exemplo, U.S. 9.466.203). Adicionalmente, as umidades de agregados corrigidas são calculadas para cada um dos j números de sondas de umidade de agregados em questão minimizando-se o erro, εi, usando, por exemplo, o sistema a seguir de equações (usando a notação de Einstein): εt = BtjCj - Ei, onde i é o número de cargas coletadas, em que pelo menos j das i cargas contém os j números de sondas de umidade de agregados em questão, em que B representa os pesos de agregados de SSD batelados (que sucessivamente se baseiam nas leituras de umidade de agregados fornecidas pelas sondas de umidade de agregados e pelos valores de absorção de água), em que C representa o termo de correção para cada sonda de umidade de agregados a ser solucionado, e E é o erro em água batelada (Figura 2, bloco 32). Se i = j, então, C pode ser solucionado para diretamente, onde εi = 0. Se i for maior que j, métodos como uma abordagem de regressão linear podem ser usados para minimizar εi. Adicionalmente, se forrem consideradas diversas cargas com o passar do tempo, entregas recentes podem ser pesadas maiores ao realizar o esquema de média ou análise de regressão. De modo similar, se diferentes projetos de mistura, pesos de batelamento (que exigem que os funis de pesagem estejam dentro da especificação), materiais, desempenho de concreto plástico ou fatores ambientais são considerados, essas condições mais próximas à situação atual podem ter maior peso (isto é, dada mais influência na solução final). Os valores de nível de umidade de agregados podem, então, ser recalculados usando as umidades de agregados corrigidas. Os medidores de umidade de agregados podem agora ser calibrados com base nas umidades de agregados corrigidos e sinais originais (por exemplo, medições de tensão) recebidos pelos medidores de umidade de agregados.
[049] Além disso, o gerente de planta ou gerente de controle de qualidade podem ser alertados ao fato de que o sensor requer, ou foi sujeito à recalibração. Uma notificação também pode ser enviada ao gerente de planta ou gerente de controle de qualidade, se o nível de umidade de agregados corrigido tiver levado a m teor de água total que excede o teor de água máximo permissível para a dada mistura. Além das sondas de umidade de agregado, o rendimento da mistura de concreto (isto é, o volume entregue no caminhão) pode ser ajustado com base nas umidades de agregados corrigidas.
[050] No caso onde as sondas de umidade de agregados proporcionam valores que sejam menores que aqueles correspondentes ao nível de umidade real, haverá um teor de água maior batelado em uma dada carga de mistura de concreto. Nesse caso, o sistema de monitoramento de consistência, em modalidades preferenciais da presente invenção, é programado para emitir um alarme ou indicação que a mistura de concreto tem um teor de água maior que especificado, e retransmitir essas informações de volta ao gerente de planta ou gerente de controle de qualidade. Tendo isso em vista, pode ser útil para sub-batelar a água por um determinado nível para permitir a possibilidade de ajuste através do sistema de gerenciamento de consistência, e programar o sistema de gerenciamento de consistência para corrigir o teor de água batelado total que é o resultado de leituras ou calibrações de sonda de umidade de agregados incorretas. Dessa forma, se as leituras de sonda de umidade de agregados forem altas, nas o teor de água real for baixo, a quantidade total de água na carga de mistura de concreto ainda estará abaixo de um limite de teor de água especificado (mesmo com o erro de calibração de sonda de umidade de agregados). Isso permite que o sistema de gerenciamento de consistência corrija o teor de água devido a quaisquer erros de calibração para uma grande maioria das cargas.
[051] Os presentes inventores discutem, ainda, os pontos a seguir para enfatizar a importância de considerar toda e qualquer alteração de material que possa afetar a relação entre sondas de nível de umidade de agregados e processos de consistência monitorados. Conforme ilustrado na Figura 2 em 34, o processador do sistema de monitoramento de consistência pode ser programado para enviar um sinal a um processador na planta de mistura pronta para (re)calibrar sondas de umidade de agregados, corrigir o valor de nível de umidade de agregados atribuídos aos valores conforme detectado pelas sondas de umidade de agregados, alertar o gerente de planta de mistura pronta de concreto (que as sondas exigem recalibração), ou uma combinação dos mesmos.
[052] Além de calibrar sondas de umidade de agregados com base em consistências medidas em tambores misturadores de concreto giratórios, a consistência monitorada em misturadores estacionários incluindo aqueles usados em operações pré-fundição também podem ser usados para calibrar sondas de umidade de agregados. Devido ao fato de o teor de ar também poder proporcionar uma indicação de alterações teológicas, sistemas de monitoramento de ar, como aqueles revelados, por exemplo, na Publicação no U.S. 2014/0297204, podem ser usados para enviar sinais aos processadores de planta de mistura pronta para calibrar sondas de umidade de agregados usadas em funis de agregados e/ou esteiras transportadoras (ou ajustar a imprecisão da sonda em computação de nível de umidade de agregados).
[053] Além da precisão da sonda de umidade de agregado, os presentes inventores acreditam que o monitoramento de resposta de consistência de concreto, por volume unitário ou massa de água (ou mistura química) por volume unitário de concreto, a partir de adições de água (ou mistura química) é uma forma surpreendente conveniente de detectar alterações nas propriedades dos constituintes de material de concreto (por exemplo, cimento, areia, pedra). Isso pode ser muito útil para o produtor de concreto, visto que alterações nas propriedades do material podem influenciar a trabalhabilidade de concreto e características de resistência. Tipicamente, os provedores de cimento e materiais agregados proporcionam planilhas que descrevem as propriedades de seus materiais, mas essas planilhas para a maior parte não descrevem todas as características que afetam (por exemplo, causam flutuações) o desempenho do concreto (Consulte, por exemplo, http://www.precast.org/2013/06/how-t-read-a-cement-mill-certificate-part-1/). Por exemplo, em certificados de moagem de cimento típicos, os valores reportados não incluem a variabilidade associada às propriedades reportadas. Os certificados de cimento também não tendem a indicar a demanda de água dos cimentos, nem os resultados de teste quando usados com materiais suplementares tais como cinzas volantes, escória, ou pozolana natura, ou com misturas químicas. Adicionalmente, esses certificados não contêm tipicamente dados de teste em diferentes temperaturas ou em diferentes projetos de mistura de concreto. Essencialmente, o gerente de planta não pode usar facilmente certificados de moagem de cimento para entender como o desempenho do concreto pode diferir de lotes anteriores.
[054] Portanto, de acordo com várias modalidades da presente invenção, se ocorrerem alterações na resposta de consistência a adições de água e/ou adições químicas, o gerente de planta de concreto, encarregado de construção, ou outro supervisor de controle de qualidade, podem ser notificados que uma alteração de material ocorreu. Essas respostas de consistência são mais prontamente disponíveis a partir de sistemas de gerenciamento de consistência que ajustam automaticamente a consistência com adições de água ou misturas químicas. Essas adições e as alterações de consistência subsequentes podem ser registradas e usadas para calcular uma resposta de consistência a um dado volume de água ou mistura química por volume unitário de concreto.
[055] De modo similar, outras modalidades da invenção empregam dispositivos de medição de ar (consulte, por exemplo, a Publicação de Patente no U.S. 2015/0082862) para monitorar e medir o ter de ar de mistura de carga de concreto em resposta à adição de misturas de aprisionamento ou liberação de ar.
[056] Adicionalmente, outras modalidades da presente invenção empregam o uso de informações como os projetos de mistura, tipos de material, ou pesos de componente de batelamento para qualificar qual resposta de consistência uma dada carga de mistura de concreto contida no tambor misturador deve ser comparada. Outros critérios de desempenho de concreto plástico como a consistência inicial e o teor de ar também podem ser usados para permitir que o processador do sistema de monitoramento de consistência filtre a partir de dados históricos (salvos na memória) os dados apropriados de propriedades de ar ou consistência esperadas para fazer comparações aos valores de ar ou consistência monitorados da carga de concreto atual no tambor misturador. De modo similar, fatores ambientais como temperatura ambiente e umidade relativa podem ser usados para restringir a base de dados a partir da qual comparações podem ser feitas.
[057] Se respostas de consistência (ou ar) para a dada carga excederem uma tolerância (valor limiar predeterminado programado no processador computacional do sistema de monitoramento de concreto) com base nas respostas históricas de consistência (ou ar) em combinação com o projeto de mistura ou informações de peso de batelamento, então, de preferência, o processador do sistema é programado para emitir um alerta (por exemplo, ao gerente da planta de mistura pronta ou ao supervisor de controle de qualidade no canteiro de obras) indicando que uma alteração de material pode ter ocorrido. Devido ao fato de respostas de consistência (e ar) a adições de água ou mistura química após batelamento tipicamente não serem afetados pela água inicial, a sonda de umidade de agregados não precisa necessariamente estar em calibração para que esse método funcione. No entanto, para projetos de mistura de concreto tendo teores de água muito baixos ou razões entre água e cimento (w/c), (por exemplo, onde w/c < 0,35), pode ser necessário saber o teor de água inicial, e, logo, a precisão da sonda de umidade de agregados.
[058] Adicionalmente, se a precisão da sonda de umidade de agregados for conhecida, então, a consistência inicial do concreto em resposta ao teor de água total pode ser usada para determinar se há uma alteração de material no componentes de batelada (isto é, não apenas respostas de consistência a adições incrementais de água/mistura química). Por exemplo, uma consistência inicial após batelamento e mistura pode ser determinada e comparada com cargas passadas para garantir que nenhuma alteração em materiais tenha sido feita, após verificar para se assegurar que os medidores de umidade de agregados estão dentro da calibração.
[059] Logo, um método exemplificador da presente invenção para avaliar a precisão de sonda de umidade de agregados na fabricação de concreto, compreende: (A) comparar o valores de consistência atualmente monitorados de uma mistura de concreto pastoso preparada a partir de agregados dispensados a partir de um funil ou esteira transportadora, com valores de consistência previsto para a mistura de concreto pastoso com base no nível de umidade de agregado conforme detectado por uma sonda no funil ou esteira transportadora a partir da qual os agregados foram dispensados para produzir a mistura de concreto; e (B) iniciar pelo menos uma das ações a seguir, quando a diferença entre os valores de consistência esperados e atualmente monitorados satisfizer ou exceder um valor limiar predeterminado: (i) enviar um sinal ou alarme, a uma planta de concreto na qual os agregados foram dispensados a partir do funil ou esteira transportadora, indicando que o valor limiar predeterminado foi satisfeito ou excedido; (ii) enviar um sinal ou alarme, a um canteiro de obras no qual uma mistura de concreto preparada a partir dos agregados dispensados a partir do funil ou esteira transportadora é programada para ser entregue, indicando que o valor limiar predeterminado foi satisfeito ou excedido; (iii) enviar um sinal ou alarme, a uma unidade de processador computacional que esteja monitorando a consistência de uma mistura de concreto preparada a partir dos agregados dispensados a partir do funil ou esteira transportadora, indicando que o valor limiar predeterminado foi satisfeito ou excedido; ou (iv) realizar uma combinação de qualquer uma das etapas (i) a (iii).
[060] Em métodos exemplificadores adicionais, a iniciação de pelo menos uma ou mais ações na Etapa (B) também se baseia em dados resultantes do monitoramento por alterações em (i) aumentos médios prévios de consistência de concreto obtidos para uma adição conhecida de volume unitário ou massa de água (ou mistura química) em um volume de carga de concreto conhecido, (ii) razões prévias entre as leituras de consistência de umidade de agregados tomadas antes e após as adições de água (ou mistura química), ou (iii) combinações dos mesmos. Em métodos exemplificadores adicionais, se uma alteração for detectada pelo processador do sistema de monitoramento de consistência conforme mencionado nas etapas (i)-(iv), o processador é programado para enviar um sinal ou alarme à planta de concreto indicando que uma alteração de material ocorreu.
[061] Em métodos exemplificadores adicionais, o sinal descrito anteriormente na etapa (B)(i) é evado a um alarme visual ou audível para indicar na planta de concreto que a sonda de sensor de umidade de agregados requer calibração ou que a unidade de processador computacional da planta usada para batelar a mistura de concreto requer ajuste.
[062] Em métodos exemplificadores adicionais, a sonda de sensor de umidade de agregados é calibrada com base (i) na diferença entre valores de consistência esperados e atualmente monitorados, (ii) em alterações de consistência prévias obtidas por um dado volume unitário ou massa de água adicionada por volume unitário de concreto, (iii) em alterações de consistência prévias obtidas por um dado volume unitário ou massa de mistura química adicionada por volume unitário de concreto; ou (iv) em combinações dos mesmos.
[063] Em outros métodos exemplificadores, o sinal descrito na etapa (B)(i) é enviado pela unidade de processo de monitoramento de consistência à unidade de processador computacional da planta de concreto que foi usada para batelar a mistura de concreto, desse modo, um ajuste é feito na quantidade de agregado dispensada a partir do funil ou esteira transportadora para uma carga de concreto subsequente, realiza-se um ajuste na quantidade de água ou mistura química usada para produzir a carga de concreto subsequente de mistura, ou ajustes são feitos nas quantidades de agregado e água e/ou mistura química usada para produzir a carga de concreto subsequente de mistura.
[064] Em outros métodos exemplificadores, o sinal descrito na etapa anterior (B)(ii) é enviado a um dispositivo móvel de mão situado no canteiro de obras onde a mistura de concreto preparada a partir dos agregados dispensados a partir do funil ou esteira transportadora é agendada para entrega. O sinal permite que um supervisor (ou encarregado) do canteiro de obras, por exemplo, entenda se as misturas químicas, água, ou mistura das mesmas podem ser adicionadas na mistura de concreto.
[065] Em outros métodos exemplificadores, o sinal descrito na etapa (B)(iii) é enviado a uma unidade de processador computacional que está monitorando continuamente a mistura de concreto em trânsito durante a entrega da mistura de concreto de uma planta de concreto a um evento de despejo em um canteiro de obras. A unidade de processador computacional de monitoramento de concreto é programada para receber o sinal e ajustar a quantidade de água, a quantidade de mistura química, ou as quantidades de água e mistura química na mistura de concreto sendo entregues ao canteiro de obras. Métodos exemplificadores adicionais incluem ajustar o limite máximo de água permissível para a mistura de concreto sendo entregue ao canteiro de obras.
[066] Em modalidades exemplificadoras adicionais conforme descrito em qualquer um dos parágrafos anteriores, a quantidade de água ou mistura química a serem adicionadas na mistura de concreto contida no tambor misturador giratório pode ser calculada em uma série de formas. Por exemplo, o sistema de monitoramento de consistência no caminhão de entrega de concreto pode revisar as últimas 10 ou 20 adições de água ou mistura química nas entregas passadas e calcular o aumento de consistência médio atingido para uma adição unitária específica de água ou mistura química (em massa ou volume). Como outro exemplo, o sistema de monitoramento de consistência no caminhão de entrega de concreto pode registrar as últimas 10 ou 20 entregas e dividir a água total adicionada por carga pelo valor de consistência obtido por essa adição de água total. Logo, a quantidade (em massa ou volume) de água adicionada pode ser calculada comparando-se razões passadas entre a consistência total versus a água total, ou o aumento de consistência versus um aumento de água, ou uma combinação dos mesmos.
[067] Ainda em modalidades exemplificadoras adicionais, a quantidade de água ou mistura química a ser adicionada na mistura de concreto no tambor misturador é calculada usando informações contidas e um “tíquete eletrônico” referente ao projeto da mistura de concreto conforme proporcionado por uma unidade de processador computacional na planta de concreto à unidade de processador computacional de monitoramento de consistência do caminhão de entrega de concreto. O tíquete eletrônico pode conter informações referentes às quantidades de cimento, agregados, e água na mistura de concreto de batelamento, incluindo quaisquer quantidades de água corrigidas.
[068] Em modalidades preferenciais, a unidade de processador computacional que monitora continuamente a consistência da mistura de concreto em trânsito, ou seja, durante a entrega da mistura de concreto a partir da planta de concreto ao evento de despejo em um canteiro de obras, fica situada no caminhão de entrega de concreto. Além da consistência, outros parâmetros reológicos e propriedades plásticas do concreto também podem ser monitorados, tal como a temperatura do concreto. Parâmetros ambientais como temperatura ambiente e umidade relativa também podem ser monitorados. A unidade de processador computacional de monitoramento de consistência é elétrica ou remotamente conectada a pelo menos um sensor no caminhão que fornece um sinal correspondente à pressão hidráulica necessária para girar a mistura de concreto dentro do tambor misturador giratório situado no caminhão de entrega ou correspondente à força da mistura de concreto sendo girada contra o sensor (cujo sensor de força ficaria situado dentro do tambor misturador) durante a rotação do tambor misturador, e, dessa maneira, os valores de consistência da mistura de concreto podem ser monitorados em uma base contínua e em tempo real durante a entrega. Esses parâmetros monitorados podem ser usados para qualificar os dados dentro de um banco de dados para determinar mais precisamente a água ou mistura química necessária a ser adicionada ao concreto.
[069] Em modalidades preferenciais da invenção, por exemplo, na etapa (A) do método descrito anteriormente, a sonda de nível de umidade de agregados é eficaz em medir o teor de água em superfície, teor de água em poros, ou ambos, dos agregados no funil ou esteira transportadora.
[070] Em outras modalidades exemplificadoras, tal como na etapa (B) do método descrito anteriormente, os valores de consistência esperados se baseiam em testes laboratoriais, em que a consistência é medida para um dado projeto de mistura e toda a umidade de agregados é considerada (por exemplo, medindo-se precisamente as umidades de água batelada e agregados); ou, como uma abordagem alternativa, os valores de consistência esperados se baseiam em dados de consistência de concreto produzidos pela planta de fabricação de concreto onde os medidores de umidade de agregados foram calibrados de acordo com as tolerâncias do fabricante.
[071] Em ainda outras modalidades, os valores de consistência esperados e atualmente monitorados são determinados usando uma unidade de processador computacional de monitoramento de consistência que é programada para considerar a capacidade de absorção dos agregados usados para produzir a mistura de concreto.
[072] A presente invenção também proporciona um sistema onde uma unidade de processador computacional (CPU) é programada para monitorar a consistência de concreto e realizar quaisquer métodos anteriores. Conforme mencionado anteriormente, a CPU que é programada pode ser a CPU do sistema de monitoramento de consistência, preferencialmente montada no caminhão de entrega de concreto (Figura 1, designado como 18).
[073] A presente invenção também proporciona um método para monitorar ingredientes de concreto que compreende: comparar as alterações de consistência atualmente monitoradas de uma mistura de concreto pastoso, obtidas após a adição de um volume unitário ou massa de material por volume unitário de concreto, com alterações de consistência previstas para a mistura de concreto pastoso com base nas alterações de consistência previamente monitoradas de uma mistura de concreto pastoso, obtidas após a adição de um volume unitário ou massa de material por volume unitário de concreto; e iniciar pelo menos uma das ações a seguir, quando a diferença entre as alterações de consistência esperadas e atualmente monitoradas satisfizer ou exceder um valor limiar predeterminado: (i) enviar um sinal ou alarme, a uma planta de concreto na qual os ingredientes de concreto onde foram batelados, indicando que o valor limiar predeterminado foi satisfeito ou excedido; (ii) enviar um sinal ou alarme, a um canteiro de obras no qual uma mistura de concreto preparada a partir dos ingredientes batelados é agendada para ser entregue, indicando que o valor limiar predeterminado foi satisfeito ou excedido; (iii) enviar um sinal ou alarme, a uma unidade de processador computacional que estiver monitorando a consistência de uma mistura de concreto preparada a partir dos ingredientes batelados, indicando que o valor limiar predeterminado foi satisfeito ou excedido; ou (iv) realizar uma combinação de qualquer uma das etapas (i) a (iii). Em modalidades adicionais, o material é água, uma ou mais misturas químicas ou uma combinação dos mesmos.
[074] Em outras modalidades exemplificadoras, a iniciação do alarme também se baseia em (i) informações, contidas em um tíquete eletrônico, referente ao projeto da mistura de concreto conforme proporcionado por uma unidade de processador computacional na planta de concreto à unidade de processador computacional de monitoramento de consistência do caminhão de entrega de concreto, (ii) propriedades plásticas atualmente medidas do concreto, (iii) temperatura ambiente ou umidade relativa, ou (iv) uma combinação dos mesmos.
[075] Em outros métodos exemplificadores, o sinal descrito na etapa (B)(i) é enviado pela unidade de processo de monitoramento de consistência à unidade de processador computacional da planta de concreto que foi usado para batelamento da mistura de concreto, desse modo, um ajuste é feito na quantidade de mistura química para uma carga de concreto subsequente, realiza-se um ajuste na quantidade de água usada para produzir a carga de concreto subsequente de mistura, ou ajustes são feitos nas quantidades de mistura química e água usadas para produzir a carga de concreto subsequente de mistura.
[076] Em outros métodos exemplificadores, o sinal descrito na etapa anterior (B)(ii) é enviado a um dispositivo móvel de mão situado no canteiro de obras onde a mistura de concreto preparada a partir dos materiais batelados é agendada para entrada. O sinal permite que um supervisor (ou encarregado) do canteiro de obras, por exemplo, entenda se misturas químicas, água, ou uma mistura de das mesmas podem ser adicionadas na mistura de concreto.
[077] Em outros métodos exemplificadores, o sinal descrito na etapa (B)(iii) é enviado a uma unidade de processador computacional que está monitorando continuamente a mistura de concreto em trânsito durante a entrega da mistura de concreto de uma planta de concreto a um evento de despejo em um canteiro de obras. A unidade de processador computacional de monitoramento de concreto é programada para receber o sinal e ajustar a quantidade de água, a quantidade de mistura química, ou as quantidades de água e mistura química na mistura de concreto sendo entregues ao canteiro de obras.
[078] Em outros métodos exemplificadores, o sinal descrito na etapa (B)(i) é enviado pela unidade de processo de monitoramento de consistência à planta de concreto para notificar um gerente da planta de batelamento que o projeto de mistura usado para criar a mistura de concreto pastoso com os materiais alterados deve ser reprojetado para considerar a alteração de propriedade do material.
[079] A presente invenção também proporciona um sistema onde uma unidade de processador computacional (CPU) é programada para monitorar a consistência de concreto e realizar quaisquer métodos anteriores. Conforme mencionado anteriormente, a CPU que é programada pode ser a CPU do sistema de monitoramento de consistência, preferencialmente montada no caminhão de entrega de concreto (Figura 1, designado como 18).
[080] Muito embora a invenção seja descrita no presente documento usando um número limitado de modalidades, essas modalidades específicas não são destinadas a limitarem o escopo da invenção salvo descrito e reivindicado em contrário no presente documento. Existem modificações e variações das modalidades descritas. De modo mais específico, os exemplos a seguir são dados como uma ilustração específica das modalidades da invenção reivindicada. Deve-se compreender que a invenção não é limitada aos detalhes específicos apresentados nos exemplos. Todas as partes e porcentagens nos exemplos, bem como no restante do relatório descritivo, se encontram em porcentagem em peso seco exceto onde especificado em contrário.
[081] Nesse exemplo, os presentes inventores explicam como a invenção pode ser usada para detectar imprecisão nas sondas de sensor de umidade usados em um funil de agregados pequenos (por exemplo, areia) e um funil de agregados maiores “mais grossos” (por exemplo, pedras) a partir do qual os respectivos agregados são usados para produzir concreto em um tambor misturador. Supondo-se que dois sensores de umidade sejam avaliados (isto é, um sensor no funil de areia, outro sensor no funil de pedra), então, a fim de solucionar a equação de ajuste de erros discutida anteriormente (e ilustrada na Figura 2, particularmente no bloco 32), devem-se considerar pelo menos duas cargas diferentes em que (de acordo com a equação) i = j = 2, onde i é o número de cargas de concreto, e j é o número de sondas de umidade a serem avaliadas.
[082] Logo, se alguém desejar batelar a primeira carga, os seguintes materiais nas quantidades a seguir podem ser usados: 172,1 kg/m3 (290 pcy (libras por jarda cúbica)) de água, 335,2 kg/m3 (565 pcy) de cimento, 845,4 kg/m3 (1.425 pcy) de areia (SSD) com uma leitura de sonda de umidade, por exemplo, de 5%; e 1.009 kg/m3 (1.700 pcy) de pedra (SSD) com uma leitura de sonda de umidade, por exemplo, de 1%. Por motivos de simplicidade, supõe-se que o valor de absorção para agregados de areia e pedra seja 0%. A leitura de consistência para essa primeira carga é, como um exemplo, 10,16 cm (4”), que (como um exemplo) está 5,08 cm (2”) abaixo da consistência pretendida para o dado projeto de mistura. Supondo-se que por motivos de ilustração exista uma relação com base na resposta de consistência para adições de água para essa primeira carga de batelada que é uma diferença de 5,08 cm (2”) em consistência devido à deficiência de água na quantidade de 8,3 kg/m3 (14 pcy).
[083] Ademais, se alguém desejar batelar uma segunda carga que seja diferente da primeira carga anterior, os seguintes materiais nas quantidades a seguir podem ser usados: 163,2 kg/m3 (275 pcy) de água, 370,8 kg/m3 (625 pcy) de cimento, 860,3 kg/m3 (1450 pcy) de areia (SSD, mesma areia conforme acima) com uma leitura de sonda de umidade de (por exemplo) 8%, e 1.009 kg/m3 (1.700 pcy) de pedra (SSD, mesma pedra conforme acima) com uma leitura de sonda de umidade de (por exemplo) 1%. Novamente, supõe-se que os valores de absorção para agregados de areia e pedra sejam 0%. A leitura de consistência para essa segunda carga (como um exemplo) 15,24 cm (6”), que está (por exemplo) 5,08 cm (2”) abaixo da consistência pretendida para o dado projeto de mistura. Supondo-se que por motivos de ilustração, exista uma relação com base na resposta de consistência para adições de água para essa segunda carga de batelada que é uma diferença de 5,08 cm (2”) em consistência devido a uma deficiência de água na quantidade de 8,9 kg/m3 (15 pcy). Usando o sistema das equações previamente apresentado acima (e com a leitura de sonda de umidades dada em forma fracionária), correção/calibração das sondas podem ser realizadas (seja à mão ou através de um ajuste de processador) com base na relaçãoa seguir:
[084] Logo, por álgebra linear ou outra ferramenta matemática, o ajuste ou correção pode ser determinado para C1 = -0,040 e C2 = +0,025 que produz umidadescorretas de Nesse exemplo hipotético, a sonda de umidade de areia para a primeira carga pode ser corrigida a partir de uma leitura original de 5% a 1% enquanto uma segunda carga pode ser corrigida a partir de uma leitura original de 8% a 4%. Logo, a sonda de umidade de areia está deslocada em -4%. De modo similar, a sonda de umidade de pedra para ambas as cargas pode ser corrigida a partir das leituras originais de 1% a 3,5%, que é uma diferença de +2,5%. Se, por exemplo, uma diferença limiar de 0,5% for proporcionada, então, as sondas de umidade de areia e pedra seriam corrigidas com base nos desvios calculados acima.
[085] De acordo com o exemplo hipotético proporcionado acima, os presentes inventores acreditam que as sondas de nível de umidade para os agregados finos e de areia (funis) podem ser caibradas.
[086] O exemplo a seguir demonstra recursos adicionais da presente invenção em que uma alteração de material em um ou mais componentes da mistura de concreto podem ser detectados com base em como a carga de mistura de concreto no tambor misturador responde a adições de água.
[087] Um sistema de gerenciamento de consistência foi usado para coletar dados de produção para um dado projeto de mistura em uma dada planta de mistura pronta de concreto. Para 1.482 cargas, a água necessária para alcançar a consistência alvo (de acordo com o tíquete de batelada e com base no projeto de mistura), foi registada por um período de 115 dias. Isso é mostrado na Figura 3, onde a água necessária para alcançar a consistência alvo é medida em livras por jarda cúbica de concreto. Em torno do dia 55 (representado pela linha vertical pontilhada), observa-se um deslocamento notável na água necessária para alcançar uma consistência alvo. Devido ao fato de a água total necessária para alcançar a consistência alvo incorporar informações dos medidores de umidade de agregados, é possível que um medidor de umidade de agregados falho possa ser responsável pelo deslocamento.
[088] Na Figura 4, adições de água administradas a partir do sistema de gerenciamento de consistência automático foram registradas ao longo do mesmo período de tempo. A demanda de água é representada graficamente com o passar do tempo, onde a demanda de água representa os galões de água por jarda cúbica de concreto necessários para aumentar a consistência em uma polegada. Um filtro médio em movimento simples também é representado graficamente para destacar as alterações na demanda de água, que também pode ser observada em torno do dia 55. Devido ao fato de as demandas de água para essas adições de água não serem influenciadas pelas leituras de medidor de umidade de agregados (onde a água total versus consistência inicial influencia), um medidor de agregados falho pode ser excluído deixando a causa provável do deslocamento devido a uma alteração de material. De fato, nesse exemplo, o produtor de concreto regularmente calibra suas sondas de umidade de agregados, e, adicionalmente, realiza uma alteração de areia no dia 55.
[089] Por último, na Figura 5, as resistências compressivas de 28 dias resultantes de amostras de concreto tomadas antes e após a alteração de material são mostradas. Conforme evidente a partir do conjunto de histogramas, a resistência mostra uma redução considerável após a alteração em demanda de água das areias, demonstrando a importância da presente invenção.
[090] No presente documento, descreve-se a presente invenção usando um número limitado de modalidades ilustrativas não destinadas a limitarem o escopo da invenção salvo onde descrito e reivindicado em contrário no presente documento.
Claims (18)
1. Método para avaliar a precisão de sonda de umidade de agregados na fabricação de concreto, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: (i) comparar valores de consistência (slump) atualmente monitorados obtidos durante entrega a partir de uma planta de batelada de concreto até um evento de despejo em um canteiro de obras de uma mistura de concreto pastoso que é uniformemente misturado em um tambor misturador de um caminhão de entrega de concreto e preparada a partir de agregados dispensados a partir de um funil ou esteira transportadora, com valores de consistência previstos para a mistura de concreto pastoso, com base nos níveis de umidade de agregados conforme detectados por uma sonda no funil ou esteira transportadora a partir de ou pelo qual os agregados são dispensados no tambor do caminhão de entrega de concreto ou transportados na planta de batelada de concreto para produzir a mistura de concreto pastoso no tambor de mistura do caminhão de entrega, os valores de consistência monitorados da mistura de concreto pastoso sendo atualmente monitorados no tambor misturador do caminhão de entrega de concreto usando um serviço de monitoramento automático de consistência durante a entrega no evento de despejo no canteiro de obras, o sistema de monitoramento de consistência tendo um processador programado para garantir que a mistura de concreto pastoso no tambor misturador do caminhão seja homogeneamente uniforme quando os valores de consistência são registrados durante a entrega ao evento de despejo no canteiro de obras; e (ii) iniciar a partir do serviço de monitoramento automático de consistência no caminhão de entrega pelo menos uma ou mais das ações a seguir, quando a diferença entre valores de consistência previstos e atualmente monitorados da mistura de concreto pastoso entregue no tambor misturador do caminhão de entrega de concreto até o evento de despejo no canteiro de obras satisfazer ou exceder um valor limiar predeterminado: (iii) enviar um sinal ou alarme, a uma planta de batelada de concreto na qual os agregados foram dispensados a partir do funil ou transportados pela esteira transportadora, indicando uma sonda de sensor de umidade de agregados requer calibração; (iv) enviar um sinal ou alarme, a um evento de despejo no canteiro de obras no qual uma mistura de concreto pastoso preparada a partir dos agregados dispensados a partir do funil ou transportados pela esteira transportadora é programado para ser entregue, indicando que uma sonda de sensor de umidade de agregados requer calibração; (v) i) enviar um sinal ou alarme, a uma unidade de processador computacional que esteja monitorando a consistência de uma mistura de concreto pastoso preparada a partir de agregados dispensados a partir do funil ou transportada pela esteira transportadora, indicando que que uma sonda de sensor de umidade de agregados requer calibração e ainda em que a unidade de processador ajusta a quantidade de água, a quantidade de mistura química, ou as quantidades de água e mistura química introduzidas na mistura de concreto pastoso que está sendo entregue ao evento de despejo no canteiro de obras; ou (vi) realizar uma combinação de qualquer uma das etapas (i) a (iii).
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a iniciação de pelo menos uma ou mais ações na Etapa (B) também é baseada em dados resultantes do monitoramento para alterações em (i) alterações de consistência prévias obtidas por um dado volume unitário ou massa de água adicionada por volume unitário de mistura de concreto pastoso, (ii) alterações de consistência prévias obtidas por um dado volume unitário ou massa de mistura química adicionado por volume unitário de mistura de concreto pastoso, (iii) razões prévias entre as leituras de consistência e umidade de agregados, ou (iv) combinações das mesmas.
3. Método, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a iniciação inclui adicionalmente enviar um sinal ou alarme à planta de batelada de concreto indicando que uma alteração de material ocorreu se houver mudanças nas etapas (i), (ii), (iii) ou (iv).
4. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que, na etapa (B)(i), a iniciação inclui adicionalmente enviar um alarme visual ou audível para indicar em uma planta de batelada de concreto na qual os agregados foram dispensados a partir do funil ou transportados pela esteira transportadora que uma unidade de processador computacional de planta de batelada de concreto usada para batelar (batching) a mistura de concreto pastoso requer ajuste.
5. Método, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que iniciação adicionalmente compreende calibrar a sonda de sensor de umidade de agregados com base (i) na diferença entre valores de consistência previstos e atualmente monitorados, (ii) em alterações de consistência prévias obtidas por um dado volume unitário ou massa de água adicionada por volume unitário de mistura de concreto pastoso, (iii) em alterações de consistência prévias obtidas por um dado volume unitário ou massa de mistura química adicionado por volume unitário de mistura de concreto pastoso; ou (iv) em combinações das mesmas.
6. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que, na etapa (B)(i), o sinal é enviado a uma unidade de processador computacional da planta de batelada de concreto usada para batelar a mistura de concreto pastoso, desse modo um ajuste é feito na quantidade de agregado dispensado a partir do funil ou esteira transportadora para uma carga de concreto subsequente, um ajuste é feito na quantidade de água ou mistura química usada para produzir mistura de concreto pastoso de uma carga de concreto subsequente, ou ajustes são feitos nas quantidades de agregado e água e/ou mistura química usada para produzir mistura de concreto pastoso de uma carga de concreto subsequente.
7. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que, na etapa (B)(ii), o sinal é enviado a um dispositivo móvel de mão localizado no canteiro de obras no qual a mistura de concreto pastoso preparada a partir dos agregados dispensados a partir do funil ou esteira transportadora é programada para entrega, o sinal permitindo que um encarregado do canteiro de obras saiba se misturas químicas, água, ou mistura das mesmas podem ser adicionadas na mistura de concreto pastoso.
8. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que, na etapa (B)(iii), o sinal é enviado a uma unidade de processador computacional que esteja monitorando continuamente a mistura de concreto pastoso durante a entrega da mistura de concreto pastoso a partir de uma planta de batelada de concreto a um evento de despejo em um canteiro de obras, a unidade de processador computacional sendo programada para receber o sinal e para ajustar a quantidade de água, a quantidade de mistura química, ou as quantidades de tanto água quanto mistura química na mistura de concreto pastoso sendo entregue ao canteiro de obras.
9. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que, na etapa (B)(iii), o sinal é enviado a uma unidade de processador computacional que esteja monitorando continuamente a mistura de concreto pastoso durante a entrega da mistura de concreto pastoso a partir de uma planta de batelada de concreto a um evento de despejo em um canteiro de obras, a unidade de processador computacional sendo programada para receber o sinal e para ajustar o limite máximo de água permitida para a mistura de concreto pastoso sendo entregue ao canteiro de obras.
10. Método, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que a quantidade de água ou mistura química adicionada é determinada com base (i) em aumentos de consistência prévios obtidos por um dado volume unitário ou massa de água adicionada por volume unitário de mistura de concreto pastoso; (ii) em consistências prévias obtidas por uma dada quantidade de água total adicionada por volume unitário de mistura de concreto pastoso; ou (iii) em combinações dos mesmos.
11. Método, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que a quantidade de água ou mistura química adicionada é calculada com base em (i) informações contidas em um tíquete eletrônico referente ao projeto de uma mistura de concreto pastoso conforme proporcionado por uma unidade de processador computacional na planta de batelada de concreto à uma unidade de processador computacional de monitoramento de consistência de um caminhão de entrega de concreto, (ii) na consistência atualmente medida ou outra propriedade reológica da mistura de concreto pastoso sendo entregue no caminhão de entrega de concreto, (iii) na temperatura ambiente ou umidade relativa, ou (iv) em uma combinação dos mesmos.
12. Método, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que o tíquete eletrônico contém informações sobre as quantidades de cimento, agregados e água na mistura de concreto pastoso, incluindo quaisquer quantidades corrigidas.
13. Método, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de processador computacional, que está monitorando consistência da mistura de concreto pastoso durante a entrega a partir de uma planta de batelada de concreto a um evento de despejo em um canteiro de obras, fica situada em um caminhão de entrega de concreto, a unidade de processador computacional de monitoramento de consistência sendo conectada a pelo menos um sensor no caminhão, o pelo menos um sensor proporcionando um sinal correspondente à pressão hidráulica necessária para girar a mistura de concreto pastoso dentro de um tambor misturador giratório situado no caminhão de entrega ou à força da mistura de concreto pastoso sendo girada contra pelo menos um sensor durante a rotação dentro do tambor misturador, desse modo, valores de consistência da mistura de concreto pastoso são monitorados em uma base contínua e em tempo real durante a entrega.
14. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que na etapa (A), a sonda de nível de umidade de agregados mede o conteúdo de água superficial dos agregados, o conteúdo de água porosa, ou ambos, dos agregados no funil ou esteira transportadora.
15. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que na etapa (B), os valores previstos de consistência são baseados em testes de laboratório, em que a consistência é medida e toda a umidade de agregados é contabilizada.
16. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que na etapa (B), os valores previstos de consistência são baseados em dados de consistência de concreto produzidos usando medidores de umidade de agregados calibrados de acordo com as tolerâncias do fabricante.
17. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que os valores previstos e atualmente monitorados de consistência são determinados usando uma unidade de processador computacional de monitoramento de consistência que é programada para levar em conta a absortividade dos agregados usados para fazer a mistura de concreto pastoso.
18. Sistema CARACTERIZADO pelo fato de que tem uma unidade de processador computacional programada para monitorar a consistência de concreto e para executar o método conforme definido na reivindicação 1.
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