CN104614286A - 基于界值比较法的混凝土坍落度筒测量值的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于界值比较法的混凝土坍落度筒测量值的方法，使用开合坍落度筒对若干种不同坍塌度的混凝土进行多次测量后，得出每组测量数据，排除无效数据后对每组测量数据取算术平均值得出开合坍落度筒所测坍落度值t；重复上步骤得出每种混凝土的测出的坍落度值t₁，t₂，t₃，…；将所测出的坍落度值t₁，t₂，t₃，…与转换系数结合后得出换算后的坍落度值。该界值比较法，通过采用精确测量的开合坍落度筒测量坍落度值，并使坍落度筒测量值与行业规范值得以可靠结合。

Description

基于界值比较法的混凝土坍落度筒测量值的方法

技术领域

本发明涉及一种基于界值比较法的混凝土坍落度筒测量值的方法，属于土木工程材料材料性能测量仪器领域。

背景技术

混凝土坍落度主要是指混凝土的塑化性能和可泵性能，具体指混凝土拌合物可塑性和保水性符合要求时的流动性测定值。因此，也可以说，坍落度值的大小反映了混凝土和易性的好坏。混凝土和易性是混凝土是否易于施工操作和均匀密实的性能，是一个很综合的性能其中包含流动性、粘聚性和保水性。坍落度值大，混凝土和易性就好。故目前通常是以测定坍落度获稠度来表示和易性的，所采用的测试方法为：用一个上口100mm、下口200mm、高300mm喇叭状的塌落度筒，灌入混凝土分三次填装，每次填装后用捣锤沿筒壁均匀由外向内击25下，捣实后，抹平。然后拔起筒，混凝土因自重产生塌落现象，用筒高300mm减去塌落后混凝土最高点的高度，称为塌落度。

现有技术所采用的测量方法，在拔起坍落度筒这一过程中，不仅对提起时间有一定的要求，而且受人为因素影响比较大，会造成不同的人拔相同的坍落度筒所测出的坍落值差异较大的现象。除此之外，排除和易性不好的因素，用力过大时还会令试件发生崩坍或一边剪坏现象而需要重新测定，带来多余的麻烦。另外地，两脚踩住脚踏板装料时，混凝土会漏出滴落到鞋上，给试验人员带来不必要的麻烦。基于以上原因，需要有一种新型的坍落度筒被设计出来，不仅可以使所测量的坍落度值更加精确可靠，而且不会给试验人员带来多余的麻烦。

基于如上所述的坍落筒及许多新型坍落度筒都存在一个问题，以原标准采用的测试法在选用相应混凝土浇筑时有其对应的一套行业规范，如GB 50204—92：对于基础或地面等的垫层，无筋的厚大或配筋稀疏结构采用坍落度值为10～30mm的混凝土；对于梁板和大、中型截面柱子等采用坍落度值为35～50mm的混凝土；对于配筋密列的结构，如筒仓、细柱、头号斗仓等，采用坍落度值为55～70mm的混凝土；对于配筋特密的结构采用坍落度值为75～90mm的混凝土。而采用新型坍落度筒测量时，显然不能拿原标准测试法所对应的行业规范直接使用，并且为新型坍落度筒制定新规范也不太实际，故需要有一种方法能够将新型 坍落度筒测量值与行业规范值相结合。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于界值比较法研究新型混凝土坍落度筒测量值的方法，不仅提供了一种可使所测坍落度值更加精确可靠及不会给实验人员带来清洁困扰的新型坍落度测量装置，而且基于新型坍落度筒测量值的基础之上提供了一种界值比较法来使新型坍落度筒测量值与行业规范值得以相结合的可靠方法。

本发明的技术解决方案是：

一种基于界值比较法的混凝土坍落度筒测量值的方法，

使用开合坍落度筒对若干种不同坍塌度的混凝土进行多次测量后，得出每组测量数据，排除无效数据后对每组测量数据取算术平均值得出开合坍落度筒所测坍落度值t；

重复上步骤得出每种混凝土的测出的坍落度值t₁，t₂，t₃，...；将所测出的坍落度值t₁，t₂，t₃，...与转换系数k_(i+1)/2＝(y_i+1-y_i)/(t_i+1-t_i)(i＝1、3、5、7)，其中y_i＝{10，30，35，50，55，70，75，90}，i＝{1，2，3，4，5，6，7，8}，结合后得出换算后的坍落度值，具体为：

对于所测出的坍落度值为x的混凝土，经公式(x-t_i).k_(i+1)/2+y_i(t_i≤x≤t_i+1,i＝1,3,5,7)，其中k_(i+1)/2为常数，来得出在行规中对应的坍落度值X。

进一步地，基于灰色系统理论性验证方法，确定出相应类型混凝土坍落度值的区间后，对某个区间φ内的混凝土进行随机取样，然后结随机取样的样本通过灰色系统建模便可确定出一个小区间δ，最后检验即可。

进一步地，该开合坍落度筒包括由金属制成的筒体、捣棒，筒体采用锥形，筒体的顶面直径小于筒体的底面直径，筒体包括对接的筒体左半部和筒体右半部，筒体左半部和筒体右半部的一侧分别通过活动式弹簧铰链铰接，筒体左半部和筒体右半部的另一侧分别设有卡接的可分离式齿形接口，筒体左半部和筒体右半部分别设有把手，筒体左半部和筒体右半部的侧壁分别设有脚踏板，脚踏板的上方 均设有防尘板，防尘板分别固定在筒体左半部和筒体右半部的侧壁上，捣棒的端部设有伸缩式测量卷尺。

进一步地，筒体的高度为300mm，筒体的底面直径为200mm，筒体的顶面直径为100mm，筒体的底面和筒体的顶面相互平行且均与筒体的中心轴线垂直。

进一步地，捣棒的直径为16mm、长度为600mm，捣棒采用插捣端磨圆的捣棒。

本发明的有益效果是：该种基于界值比较法研究新型混凝土坍落度筒测量值的方法，通过采用更加精确可靠测量的开合坍落度筒，使测量值与行业规范值得以可靠结合。而且整个新型混凝土坍落度测量装置中所采用的捣棒可使测量坍落度值变得极为方便。从卫生角度来讲，该新型坍落度测量装置也不会给实验人员带来清洁困扰尤其是在踩踩踏板的过程中把鞋弄脏的困扰。

附图说明

图1是本发明实施例中混凝土开合坍落度筒的结构示意图；

图2是实施例混凝土开合坍落度筒的筒体与弹簧铰链的结构示意图；

图3是实施例中捣棒的结构示意图；

图4是实施例中捣棒的测量示意图；

图5是实施例中基于界值比较法所得坍落度值转换表。

图中：1-齿形接口，2-弹簧铰链，3-把手，4-挡灰板，5-脚踏板，6-卷尺，7-筒体左半部，8-筒体右半部，9-捣棒。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

实施例

一种基于界值比较法的混凝土坍落度筒测量值的方法，使用开合坍落度筒对若干种不同坍塌度的混凝土进行多次测量后，得出每组测量数据，排除无效数据后对每组测量数据取算术平均值得出开合坍落度筒所测坍落度值t。

重复上步骤得出每种混凝土的测出的坍落度值t₁，t₂，t₃，...；将所测出的坍落度值t₁，t₂，t₃，...与转换系数k_(i+1)/2＝(y_i+1-y_i)/(t_i+1-t_i)(i＝1、3、5、7)，其中y_i＝{10，30，35，50，55，70，75，90}，i＝{1，2，3，4，5，6，7，8}，结合后得出换算后的坍落度值，具体为：对于所测出的坍落度值为x的混凝土，经公式 (x-t_i).k_(i+1)/2+y_i(t_i≤x≤t_i+1,i＝1,3,5,7)，其中k_(i+1)/2为常数，来得出在行规中对应的坍落度值X。

基于灰色系统理论性验证方法，确定出相应类型混凝土坍落度值的区间后，对某个区间φ内的混凝土进行随机取样，然后结随机取样的样本通过灰色系统建模便可确定出一个小区间δ，最后检验即可。

基于新型坍落度筒测量值的数据统计及界值比较的方法。以行规GB 50204—92为例，第一步先分别取坍落值为10mm、30mm、35mm、50mm、55mm、70mm、75mm、90mm的混凝土，然后用新型混凝土坍落度测量装置对8种不同坍塌度的混凝土进行多次测量。以坍落度值为10mm的混凝土为例，在选用坍落度值为10mm的混凝土进行多次测量后，得出一组数据，由于该样本数据分布特征可确定，所以传统概率统计可以提供相应的参数估计方法，基于以上理论便可以排除无效数据后对其取算术平均值得出新型混凝土坍落度测量装置所测坍落度值t₁。重复使用该方法便可得出t₂，t₃，t₄，t₅，t₆，t₇，t₈。现所要做的便是得出t₁，t₂，t₃，t₄，t₅，t₆，t₇，t₈与10mm、30mm、35mm、50mm、55mm、70mm、75mm、90mm之间的关系。在现有知识了解下，该样本可以确定的是其在同种类型混凝土的某个区间内是符合线性分布规律的，所以再结合界值便可确定出一个重要的系数：k_(i+1)/2＝(y_i+1-y_i)/(t_i+1-t_i)(i＝1、3、5、7)，其中y_i＝{10，30，35，50，55，70，75，90}，i＝{1，2，3，4，5，6，7，8}。基于以上数据统计及系数k_(i+1)/2(i＝1、3、5、7)便可将新型混凝土坍落度筒测量数据与行规相结合，具体为：对于新型混凝土坍落度装置测出的坍落度值为x的混凝土，便可经过公式(x-t_i).k_(i+1)/2+y_i(t_i≤x≤t_i+1,i＝1,3,5,7)，其中k_(i+1)/2为常数，来得出在行规中对应的坍落度值X。

整个界值比较法所得出的结果可用图5所示坍落度值转换表来说明，其中第一列为原行标值，第二列为分别对应原行标值的新测值，故使用新型坍落度测量装置所测出的坍落度值x便可通过第二列的对应行标新测值对其进行使用分类，第三列为四种类型混凝土所对应的相应系数值，其为连接行标值与新测值的重要桥梁，大小为k_(i+1)/2＝(y_i+1-y_i)/(t_i+1-t_i)(i＝1、3、5、7)， 其中y_i＝{10，30，35，50，55，70，75，90}，i＝{1，2，3，4，5，6，7，8}。第四列为换算后的坍落度值，根据新测值找到对应区间及系数，利用公式(x-t_i).k_(i+1)/2+y_i(t_i≤x≤t_i+1,i＝1,3,5,7)便可计算出基于原行标的坍落度值。

在此必须指出，上述结果的可靠性有待后期相关人员对其使用的经验积累的修改。除此之外，不妨提出一种基于灰色系统理论性验证方法，再确定出相应类型混凝土坍落度值的区间后，对某个区间φ内的混凝土进行随机取样，然后结随机取样的样本通过灰色系统建模便可确定出一个“小区间”δ，最后检验即可，具体可参照文献：刘义,王国玉,柯宏发.一种基于灰色距离测度的小样本数据区间估计方法[J].系统工程与电子技术,2008,01:116-119。

实施例中的一种开合坍落度筒，如图1和图2，包括由金属制成的筒体、捣棒9，筒体采用锥形，筒体的顶面直径小于筒体的底面直径，筒体包括对接的筒体左半部7和筒体右半部8，筒体左半部7和筒体右半部8的一侧分别通过活动式弹簧铰链2铰接，筒体左半部7和筒体右半部8的另一侧分别设有卡接的可分离式齿形接口1，齿形接口1由若干依次排列的矩形凸起形成。筒体左半部7和筒体右半部8分别设有把手3。

通过活动式弹簧铰链2铰接筒体左半部7和筒体右半部8，筒体左半部7和筒体右半部8另一侧正对处为可分离的齿形接口1，可分离的齿形接口1处装有两个把手3用来控制开合坍落度筒的开合和提拉。这样的一种可边分开、边提起坍落度筒的开合坍落度筒相比原来整体拔起混凝土的坍落度筒，大大减少了人为因素对坍落度值的影响，提高了所测坍落度值的精确性和可靠性。

筒体采用钢板等金属制成，筒体的高度为300mm，筒体的底面直径为200mm，筒体的顶面直径为100mm，筒体的底面和筒体的顶面相互平行且均与筒体的中心轴线垂直。筒体左半部7和筒体右半部8的侧壁分别设有脚踏板5，脚踏板5的上方均设有防尘板，防尘板分别固定在筒体左半部7和筒体右半部8的侧壁上，开合坍落度筒底部焊有脚踏板5，脚踏板5的上方焊有挡灰板4，能够防止混凝土溅落到鞋上给实验人员带来不免要的清洁困扰。

捣棒9的端部设有伸缩式测量卷尺6，如图3。捣棒9的直径为16mm、长度为600mm，捣棒9采用插捣端磨圆的捣棒9。如图4，将卸去的坍落度筒置于 混凝土旁后，只需将捣棒9搁在坍落度筒上部，将手持部分调整后置于混凝土上方的同时使测量卷尺6朝下，然后从手持部位中拉出卷尺6接触混凝土上方便可得出精确的读数，同时也为测量坍落度值带来了极大的方便。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种基于界值比较法的混凝土坍落度筒测量值的方法，其特征在于，

使用开合坍落度筒对若干种不同坍塌度的混凝土进行多次测量后，得出每组测量数据，排除无效数据后对每组测量数据取算术平均值得出开合坍落度筒所测坍落度值t；

重复上步骤得出每种混凝土的测出的坍落度值t₁，t₂，t₃，...；将所测出的坍落度值t₁，t₂，t₃，...与转换系数k_(i+1)/2＝(y_i+1-y_i)/(t_i+1-t_i)(i＝1、3、5、7)，其中y_i＝{10，30，35，50，55，70，75，90}，i＝{1，2，3，4，5，6，7，8}，结合后得出换算后的坍落度值，具体为：

对于所测出的坍落度值为x的混凝土，经公式(x-t_i).k_(i+1)/2+y_i(t_i≤x≤t_i+1,i＝1,3,5,7)，其中k_(i+1)/2为常数，来得出在行规中对应的坍落度值X。

2.如权利要求1所述的基于界值比较法的混凝土坍落度筒测量值的方法，其特征在于：基于灰色系统理论性验证方法，确定出相应类型混凝土坍落度值的区间后，对某个区间φ内的混凝土进行随机取样，然后结随机取样的样本通过灰色系统建模便可确定出一个小区间δ，最后检验即可。

3.如权利要求1或2所述的基于界值比较法的混凝土坍落度筒测量值的方法，其特征在于：该开合坍落度筒包括由金属制成的筒体、捣棒，筒体采用锥形，筒体的顶面直径小于筒体的底面直径，筒体包括对接的筒体左半部和筒体右半部，筒体左半部和筒体右半部的一侧分别通过活动式弹簧铰链铰接，筒体左半部和筒体右半部的另一侧分别设有卡接的可分离式齿形接口，筒体左半部和筒体右半部分别设有把手，筒体左半部和筒体右半部的侧壁分别设有脚踏板，脚踏板的上方均设有防尘板，防尘板分别固定在筒体左半部和筒体右半部的侧壁上，捣棒的端部设有伸缩式测量卷尺。

4.如权利要求3所述的基于界值比较法的混凝土坍落度筒测量值的方法，其特征在于：筒体的高度为300mm，筒体的底面直径为200mm，筒体的顶面直径为100mm，筒体的底面和筒体的顶面相互平行且均与筒体的中心轴线垂直。

5.如权利要求4所述的基于界值比较法的混凝土坍落度筒测量值的方法，其特征在于：捣棒的直径为16mm、长度为600mm，捣棒采用插捣端磨圆的捣棒。