CN103042603B - 一种通过监测搅拌机电流强度控制混凝土出机坍落度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种通过监测搅拌机电流强度控制混凝土出机坍落度的方法，对于某一配合比的混凝土，相同的投料量，混凝土的坍落度值越小，混凝土越干稠，其和易性差，对搅拌机轴搅拌的阻力越大，搅拌机轴消耗的功率越大；相反，混凝土的坍落度值越大，混凝土的和易性越好，对搅拌机轴的阻力越小，搅拌机功率计算公式为P＝U·I，工作电流I＝P/V，电压是恒定的，看作常数，搅拌机轴功率随电流的变化而变化，且与电流成正比，即预拌混凝土的坍落度值SL与搅拌机轴搅拌混凝土时的电流I成反比关系；因而可通过监测搅拌机电机的电流强度控制混凝土的坍落度，最终控制混凝土质量，该方法简单快捷，能够有效降低操作人员工作强度、减少人员配置、提高混凝土合格率、增加混凝土生产效率等。

Description

一种通过监测搅拌机电流强度控制混凝土出机坍落度的方法

技术领域

本发明涉及工程建筑技术领域，具体地说是一种通过监测搅拌机电流强度控制混凝土出机坍落度的方法。

背景技术

在混凝土施工过程中，混凝土坍落度是反映混凝土工作性的一个非常重要的指标，而目前对于混凝土坍落度的检测只是单纯的通过国家标准试验进行，工作量大，且仅仅反映了当盘或当车混凝土的工作性，不能全面的反映所有混凝土的坍落度及变化。现在多数搅拌站通过目测出机混凝土状态推断坍落度，从而减少检验频率，但此方法误差较大，不能稳定的预测混凝土出机坍落度。通过实际检测和目测这两种方法都不能全面、准确的反映混凝土坍落度，最主要的是对出机前混凝土的状态不能及时调整，从而产生大量的不合格现象。

发明内容

本发明的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种通过监测搅拌机电流强度控制混凝土出机坍落度的方法。

本发明的技术方案是按以下方式实现的，对于某一配合比的混凝土，相同的投料量，混凝土的坍落度值越小，混凝土越干稠，其和易性差，对搅拌机轴搅拌的阻力越大，搅拌机轴消耗的功率越大；相反，混凝土的坍落度值越大，混凝土的和易性越好，对搅拌机轴的阻力越小，搅拌机功率计算公式为P＝V·I，工作电流I＝P/V，电压是恒定的，看作常数，搅拌机轴功率随电流的变化而变化，且与电流成正比，即预拌混凝土的坍落度值SL与搅拌机轴搅拌混凝土时的电流I成反比关系；当混凝土搅拌均匀时搅拌机轴所输出的功率不再产生变化，反映搅拌机电机的电流值也不再发生变化，混凝土的塌落度已经稳定，根据生产设备电流表所表示出的稳定的电流差值与混凝土出机坍落度间的关系，可对搅拌设备中未出机的混凝土状态进行实时、快速调整，另外，由于搅拌机工作年限和保养情况的不同，搅拌机轴空转和满负荷运转时所需功率均会发生变化，但其功率差值是不变的，在电压一定的情况下，所代表的电流差值也是不变的，所以，电流差值＝混凝土搅拌均匀时搅拌机电流-搅拌机轴空转电流，如果搅拌机轴空转电流恒定或忽略，即可直接根据搅拌机工作电流的变化控制混凝土出机坍落度，具体步骤如下：

当使用某台搅拌机生产规定强度等级的混凝土时，先测定搅拌机空载时的电流值，再测出生产具有标准坍落度的规定强度等级混凝土时的电流值，计算出生产规定强度等级混凝土时设备所显示的标准电流差值，当该台搅拌机在一定时间段内的空载电流值恒定时，将空载电流值视为常数，则以能够生产规定强度等级混凝土时的实际电流值为标准值，以此标准电流值来控制混凝土物料及水的添加量，当搅拌设备输出功率增大，混凝土较粘稠、坍落度小于标准值，可增加水或外加剂使用量，以降低混凝土粘稠度、增大坍落度；当生产设备所显示电流差值小于标准电流差值，说明搅拌设备输出功率减小，混凝土较稀、坍落度大于要求值，可成比例增加砂、石、水泥、掺合量的使用量，以增加混凝土粘稠度、减小坍落度，以此准确地对混凝土状态进行调整且为事前调整，避免了混凝土出机后人工测坍落度不符合标准再进行人工拌料调整坍落度弊端。

本发明的的有益效果：可有效控制混凝土出机坍落度状态，有效降低操作人员工作强度、减少人员配置量、提高混凝土合格率、增加混凝土生产效率等。

附图说明

图1是C35混凝土坍落度与电流差关系曲线图；

具体实施方式

1、对于某一配合比的混凝土，相同的投料量，混凝土的坍落度值越小，混凝土越干稠，其和易性差，对搅拌机轴搅拌的阻力越大，搅拌机轴消耗的功率越大；相反，混凝土的坍落度值越大，混凝土的和易性越好，对搅拌机轴的阻力越小。功率计算公式为P＝V·I，电压一般是恒定的，可看作常数，功率随电流的变化而变化，且与电流成正比，即预拌混凝土的坍落度值SL与搅拌机轴搅拌混凝土时的电流I成反比关系。

2、搅拌机功率由搅拌机轴输出功率和其损耗构成，也就是搅拌设备所标注的搅拌机的功率并不等同于搅拌机轴的输出功率，通过齿轮传动多少都会产生损耗，在设备使用要求上规定，搅拌机轴的输出功率不能低于搅拌机所规定功率的80％就属于符合要求。搅拌机轴的输出功率为在搅拌过程中混凝土对搅拌机轴产生的阻力造成。当混凝土搅拌均匀时搅拌机轴所输出的功率不再产生变化，从而反映到搅拌机上的电流值也会不再发生变化，从而确定了混凝土状态已经稳定。这时搅拌机轴所需功率是稳定的，但由于搅拌机工作年限和保养情况的不同，搅拌机轴空转和满负荷运转时所需功率均会发生变化，但其功率差值是不变的，在电压一定的情况下，所代表的电流差值也是不变的。

3、根据建立起来的混凝土生产设备、生产状况等与混凝土出机坍落度间的关系，即生产设备所表示出的稳定的电流差值与混凝土出机坍落度间的关系，可对搅拌设备中未出机的混凝土状态进行实时、快速调整。当生产一定强度等级的混凝土时，生产设备所显示电流差值大于标准电流差值，说明搅拌设备输出功率增大，混凝土较粘稠、坍落度小于要求值，可增加水或外加剂使用量，以降低混凝土粘稠度、增大坍落度；生产设备所显示电流差值小于标准电流差值，说明搅拌设备输出功率减小，混凝土较稀、坍落度大于要求值，可成比例增加砂、石、水泥、掺合量等使用量，以增加混凝土粘稠度、减小坍落度。此技术可准确地对混凝土状态进行调整且为事前调整，避免了出机后人工测坍落度后再进行调整的事后调整或具有估计性质的目测调整。

实施例

以玉树某搅拌站为例，其生产C35混凝土所用原材料及配合比如表1所示。

表1 C35混凝土所用原材料情况及配合比

经试验，该搅拌站1#生产线以每盘3立方米生产C35混凝土时，当坍落度变化范围为180±20mm时，仪表显示电流差在9.7～10.7A之间变化。图1为C35混凝土坍落度与搅拌设备电流差之间的关系曲线，可以看出，随着搅拌设备电流差的增加，混凝土坍落度呈现线性减小的趋势。实际生产中，可参照此曲线通过观察相应的电流差推断对应的混凝土坍落度，当推断出的坍落度不符合施工要求时，技术人员及时进行调整，以保证施工质量。另外，此方法仅适用于原材料质量稳定的情况，当遇到原材料发生改变或质量变化较大时，应重新建立相应标号的坍落度-电流差曲线，以便更好地指导生产。以下为按坍落度-电流差曲线所得混凝土坍落度不符合要求值时配合比的调整实例。

调整例1：生产C35混凝土，其坍落度要求180mm。实际生产时，电流差值为10.9A，依据图1，推断相应的坍落度，所得坍落度为155mm(小于要求值)，调整方法为提高用水量，依照国家标准及实际经验，坍落度每增加20mm，用水量增加5kg，如果坍落度增加25mm，用水量需增加6.25kg，在混凝土出机前加入6.5kg用水，搅拌均匀后其电流差值为10.3A，实测坍落度为180mm，符合电流差值和坍落度关联曲线。

调整例2：生产C35混凝土，其坍落度要求180mm。实际生产时，电流差值为9.1A，依据图1，推断相应的坍落度，所得坍落度为220mm(大于要求值)，调整方法为增加胶材用量和骨料用量。依照经验，坍落度每增加20mm，用水量增加5kg，如果坍落度增加了40mm，用水量增加了10kg，若调整混凝土坍落度为180mm，按照实际配合比用水量比例，需增加0.0526m3的胶材和骨料用量，即需在混凝土出机前加入18kg水泥，3kg粉煤灰，38kg碎石，57kg河砂，0.6kg外加剂，搅拌均匀后其电流差值为10.2A，实测坍落度为185mm，符合电流差值和坍落度关联曲线。

除本发明的说明书公开的技术特征外均为本专业技术人员的公知技术。

Claims (1)

1.一种通过监测搅拌机电流强度控制混凝土出机坍落度的方法，其特征在于，对于某一配合比的混凝土，相同的投料量，混凝土的坍落度值越小，混凝土越干稠，其和易性差，对搅拌机轴搅拌的阻力越大，搅拌机轴消耗的功率越大；相反，混凝土的坍落度值越大，混凝土的和易性越好，对搅拌机轴的阻力越小，搅拌机功率计算公式为P＝V·I，工作电流I＝P/V，电压是恒定的，看作常数，搅拌机轴功率随电流的变化而变化，且与电流成正比，即预拌混凝土的坍落度值SL与搅拌机轴搅拌混凝土时的电流I成反比关系；当混凝土搅拌均匀时搅拌机轴所输出的功率不再产生变化，反映搅拌机电机的电流值也不再发生变化，混凝土的塌落度已经稳定，根据生产设备电流表所表示出的稳定的电流差值与混凝土出机坍落度间的关系，可对搅拌设备中未出机的混凝土状态进行实时、快速调整，另外，由于搅拌机工作年限和保养情况的不同，搅拌机轴空转和满负荷运转时所需功率均会发生变化，但其功率差值是不变的，在电压一定的情况下，所代表的电流差值也是不变的，所以，电流差值＝混凝土搅拌均匀时搅拌机电流-搅拌机轴空转电流，如果搅拌机轴空转电流恒定或忽略，即可直接根据搅拌机工作电流的变化控制混凝土出机坍落度，具体步骤如下：

当使用某台搅拌机生产规定强度等级的混凝土时，先测定搅拌机空载时的电流值，再测出生产具有标准坍落度的规定强度等级混凝土时的电流值，计算出生产规定强度等级混凝土时设备所显示的标准电流差值，当该台搅拌机在一定时间段内的空载电流值恒定时，将空载电流值视为常数，则以能够生产规定强度等级混凝土时的实际电流值为标准值，以此标准电流值来控制混凝土物料及水的添加量，当搅拌设备输出功率增大，混凝土较粘稠、坍落度小于标准值，可增加水或外加剂使用量，以降低混凝土粘稠度、增大坍落度；当生产设备所显示电流差值小于标准电流差值，说明搅拌设备输出功率减小，混凝土较稀、坍落度大于要求值，可成比例增加砂、石、水泥、掺合量的使用量，以增加混凝土粘稠度、减小坍落度，以此准确地对混凝土状态进行调整且为事前调整，避免了混凝土出机后人工测坍落度不符合标准再进行人工拌料调整坍落度弊端。