CN113588498B - 测定混凝土用集料不规则颗粒含量的试验装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种测定混凝土用集料不规则颗粒含量的试验装置及方法，该方法包括如下步骤：将待测集料拌合、缩分，获得试验样品；将截锥圆筒放置在平板玻璃的中央，将集料样品以自由下落的方式添至满出筒口，刮平；截锥圆筒向上缓慢提起，集料样品自由坍塌形成堆积体；用3D激光扫描仪扫描堆积体，获得三维扫描模型；测量三维扫描模型的休止角，与匹配模板匹配，确定不规则颗粒含量；传输至数据储存模块储存。本发明综合判断集料中不规则颗粒含量、集料颗粒表面粗糙度对混凝土的影响，使混凝土性能判断指标更多维、准确；操作简便，提高了效率；使用该装置可靠性会逐渐增强。

Description

测定混凝土用集料不规则颗粒含量的试验装置及方法
技术领域
本发明涉及建筑材料检测技术领域；具体涉及一种测定混凝土用集料不规则颗粒含量的试验装置及方法。
背景技术
随着高强高性能混凝土在高层建筑中获得越来越多的应用。混凝土在输送中问题越来越多，随着混凝土强度等级的提高，混凝土因自身和易性出现问题而导致发生堵管、爆管等事故的可能性增大。
混凝土集料中不规则颗粒的含量对高强度混凝土的和易性影响较大，目前常用的测定集料中不规则颗粒含量的简易方法有：对细骨料，(《高性能混凝土用骨料》JG/T568-2019附录A)中规定了检测方法；但该方法耗时较长，检测效率低，一般只做抽样检测，且不能从整体上判断细集料颗粒粗糙度对混凝土的影响。对粗骨料，则一般用规准仪法；规准仪法对粗集料测试结果比较准确，但耗时较长，且不能从整体上判定粗集料颗粒粗糙度对混凝土的影响。
公开号为CN102818753A的中国专利提供了一种混凝土粗骨料不规则粒形含量的测定方法，该方法包括如下步骤：取样，用各种规格的方孔筛组成的套筛选取出不同粒级，然后根据最大粒径分别称取一定数量的试样；制备鉴别仪，在钢板上划分规则骨料、不规则骨料区域，标示刻度；检验，逐粒检验，选取处不规则颗粒；称量，并计算不规则颗粒含量。该方法属于规准仪法，是目前的主流实验方法，虽然检测结果比较准确，但取样和检验需要花费大量的时间，在有些工程实况下无法快速得出结果；而且，在不同的集料颗粒光滑度下，不规则颗粒含量对混凝土的影响不同，该方法无法对此进行综合判断。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种测定混凝土用集料不规则颗粒含量的试验装置及方法。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供了一种测定混凝土用集料不规则颗粒含量的试验装置，包括3D扫描仪、智能数据处理模块、匹配对照数据库、数据传输单元和数据储存模块；
3D扫描仪用于对试验混凝土进行扫描，生成三维扫描模型；
匹配对照数据库储存有多个匹配模板，匹配模板中含有骨料的种类、粒径、不规则颗粒含量、休止角的数据；
智能数据处理模块用于测量三维扫描模型的休止角，并且基于骨料的种类、粒径等级将三维扫描模型与匹配模板进行匹配，确定不规则颗粒含量；
数据传输单元通过无线网络或有线网络将三维扫描模型、骨料种类、粒径、不规则颗粒含量的数据、试验条件传输至数据储存模块储存。
所述3D扫描仪生成三维扫描模型的精度不低于0.1mm。
智能数据处理模块用于测量三维扫描模型的休止角后，可通过人工输入不均匀颗粒含量，并且基于骨料的种类、粒径等级形成匹配模板，输入匹配对照数据库中储存。
所述实验条件包括试验时间、环境温湿度、试验地点。
本发明还提供了采用上述测定混凝土用集料不规则颗粒含量的试验装置的测定混凝土用集料不规则颗粒含量的试验方法，包括如下步骤：
步骤一、将待测集料拌合均匀，按照四分法进行至少两次缩分，获得试验样品；
步骤二、将截锥圆筒放置在平板玻璃的中央，将集料样品从截锥圆筒筒口处以自由下落的方式添至满出筒口，用刮尺将样品刮至与筒口齐平；
步骤三、将截锥圆筒竖直向上缓慢提起，集料样品因重力作用会自由坍塌，在平板玻璃形成圆锥形的堆积体；
步骤四、对堆积体采用3D扫描仪扫描，获得三维扫描模型；
步骤五、智能数据处理模块测量三维扫描模型的休止角，然后基于骨料的种类、粒径等级将三维扫描模型与匹配模板进行匹配，确定不规则颗粒含量；
步骤六、通过数据传输单元将三维扫描模型、骨料种类、粒径、不规则颗粒含量的数据、试验条件传输至数据储存模块储存。
采用该方法进行粗集料的不规则颗粒含量测定。
步骤三中，截锥圆筒的尺寸为，上口直径100mm、下口直径 200mm、筒高300mm。
采用该方法进行细集料的不规则颗粒含量测定。
步骤三中，截锥圆筒的尺寸为，上口直径50mm、下口直径100mm、筒高155mm。
所述步骤五，测量三维扫描模型的休止角的方法为，先测量三维扫描模型尺寸，根据式：tanθ＝堆积体高度/堆积体半径，θ为休止角，确定休止角。
所述步骤五，当遇到新的种类、粒径参数不同的集料，或测定结果与现实不符时，通过人工输入不均匀颗粒含量，并且基于骨料的种类、粒径等级形成匹配模板，输入匹配对照数据库中储存。
本发明的有益效果在于：
本发明与现有技术相比，具有如下优点：(1)通过区分骨料种类、粒径等参数分别进行休止角匹配，综合判断集料中不规则颗粒含量、集料颗粒表面粗糙度对混凝土的影响，使混凝土性能判断指标更多维、准确；(2)操作简便，能够快速得出实验结论，提高了效率；(3) 通过数据储存模块储存实验结果以及完整的实验条件，方便试验监管与溯源，提高了可靠性；(4)本发明长时间使用时可靠性会逐渐增强。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1所示：
本发明提供了一种测定混凝土用集料不规则颗粒含量的试验装置，包括3D扫描仪、智能数据处理模块、匹配对照数据库、数据传输单元和数据储存模块；
3D扫描仪用于对试验混凝土进行扫描，生成三维扫描模型；
匹配对照数据库储存有多个匹配模板，匹配模板中含有骨料的种类、粒径、不规则颗粒含量、休止角的数据；
智能数据处理模块用于测量三维扫描模型的休止角，并且基于骨料的种类、粒径等级将三维扫描模型与匹配模板进行匹配，确定不规则颗粒含量；
数据传输单元通过无线网络或有线网络将三维扫描模型、骨料种类、粒径、不规则颗粒含量的数据、试验条件传输至数据储存模块储存。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：(1)通过区分骨料种类、粒径等参数分别进行休止角匹配，综合判断集料中不规则颗粒含量、集料颗粒表面粗糙度对混凝土的影响，使混凝土性能判断指标更多维、准确；(2)操作简便，能够快速得出实验结论，提高了效率；(3) 通过数据储存模块储存实验结果以及完整的实验条件，方便试验监管与溯源，提高了可靠性。
3D扫描仪与智能数据处理模块信号连接，智能数据处理模块分别与数据传输单元、匹配对照数据库信号连接，数据传输单元与数据储存模块信号连接。
所述3D扫描仪生成三维扫描模型的精度不低于0.1mm。便于获得高质量的图像，保证混凝土粘聚性、保水性等指标评定的准确性。
智能数据处理模块用于测量三维扫描模型的休止角后，可通过人工输入不均匀颗粒含量，并且基于骨料的种类、粒径等级形成匹配模板，输入匹配对照数据库中储存。当遇到新的种类、粒径参数不同的集料时，便于增加匹配模板丰富性；当遇到测定结果与现实不符时，便于修正匹配模板，提高了装置长时间使用的可靠性。
所述实验条件包括试验时间、环境温湿度、试验地点。方便试验监管与溯源，提高了可靠性。
如图2所示：
本发明还提供了采用上述测定混凝土用集料不规则颗粒含量的试验装置的测定混凝土用集料不规则颗粒含量的试验方法，包括如下步骤：
步骤一、将待测集料拌合均匀，按照四分法进行至少两次缩分，获得试验样品；
步骤二、将截锥圆筒放置在平板玻璃的中央，将集料样品从截锥圆筒筒口处以自由下落的方式添至满出筒口，用刮尺将样品刮至与筒口齐平；
步骤三、将截锥圆筒竖直向上缓慢提起，集料样品因重力作用会自由坍塌，在平板玻璃形成圆锥形的堆积体；
步骤四、对堆积体采用3D扫描仪扫描，获得三维扫描模型；
步骤五、智能数据处理模块测量三维扫描模型的休止角，然后基于骨料的种类、粒径等级将三维扫描模型与匹配模板进行匹配，确定不规则颗粒含量；
步骤六、通过数据传输单元将三维扫描模型、骨料种类、粒径、不规则颗粒含量的数据、试验条件传输至数据储存模块储存。
采用该方法进行粗集料的不规则颗粒含量测定。通过智能匹配直接获得粗集料含量，提高了效率，并且能综合判断集料中不规则颗粒含量、集料颗粒表面粗糙度对混凝土的影响，使混凝土性能判断指标更多维、准确。粗集料是指碎石集料。
步骤三中，截锥圆筒的尺寸为，上口直径100mm、下口直径 200mm、筒高300mm。
采用该方法进行细集料的不规则颗粒含量测定。解决了测定细集料中不规则颗粒含量耗时长的问题，提高了不规则颗粒含量测定的效率。细集料是指砂。
步骤三中，截锥圆筒的尺寸为，上口直径50mm、下口直径100mm、筒高155mm。
所述步骤五，测量三维扫描模型的休止角的方法为，先测量三维扫描模型尺寸，根据式：tanθ＝堆积体高度/堆积体半径，θ为休止角，确定休止角。通过测定尺寸计算休止角，降低了程序复杂性。
所述步骤五，当遇到新的种类、粒径参数不同的集料，或测定结果与现实不符时，通过人工输入不均匀颗粒含量，并且基于骨料的种类、粒径等级形成匹配模板，输入匹配对照数据库中储存。便于增加匹配模板丰富性或修正模板，提高了装置长时间使用的可靠性。

Claims (8)

1.一种测定混凝土用集料不规则颗粒含量的试验方法，采用试验装置对测定混凝土用集料不规则颗粒含量进行试验，其特征在于：所述试验装置包括3D扫描仪、智能数据处理模块、匹配对照数据库、数据传输单元和数据储存模块；
3D扫描仪用于对试验混凝土进行扫描，生成三维扫描模型；
匹配对照数据库储存有多个匹配模板，匹配模板中含有骨料的种类、粒径、不规则颗粒含量、休止角的数据；
智能数据处理模块用于测量三维扫描模型的休止角，并且基于骨料的种类、粒径等级将三维扫描模型与匹配模板进行匹配，确定不规则颗粒含量；
数据传输单元通过无线网络或有线网络将三维扫描模型、骨料种类、粒径、不规则颗粒含量的数据、试验条件传输至数据储存模块储存；
智能数据处理模块用于测量三维扫描模型的休止角后，通过人工输入不均匀颗粒含量，并且基于骨料的种类、粒径等级形成匹配模板，输入匹配对照数据库中储存；
其试验方法步骤如下：
步骤一、将待测集料拌合均匀，按照四分法进行至少两次缩分，获得试验样品；
步骤二、将截锥圆筒放置在平板玻璃的中央，将集料样品从截锥圆筒筒口处以自由下落的方式添至满出筒口，用刮尺将样品刮至与筒口齐平；
步骤三、将截锥圆筒竖直向上缓慢提起，集料样品因重力作用会自由坍塌，在平板玻璃形成圆锥形的堆积体；
步骤四、对堆积体采用3D扫描仪扫描，获得三维扫描模型；
步骤五、智能数据处理模块测量三维扫描模型的休止角，然后基于骨料的种类、粒径等级将三维扫描模型与匹配模板进行匹配，确定不规则颗粒含量；
步骤六、通过数据传输单元将三维扫描模型、骨料种类、粒径、不规则颗粒含量的数据、试验条件传输至数据储存模块储存。
2.如权利要求1所述的测定混凝土用集料不规则颗粒含量的试验方法，其特征在于：所述3D扫描仪生成三维扫描模型的精度不低于0.1mm。
3.如权利要求1所述的测定混凝土用集料不规则颗粒含量的试验方法，其特征在于：采用该方法进行粗集料的不规则颗粒含量测定。
4.如权利要求1所述的测定混凝土用集料不规则颗粒含量的试验方法，其特征在于：步骤三中，截锥圆筒的尺寸为，上口直径100mm、下口直径200mm、筒高300mm。
5.如权利要求1所述的测定混凝土用集料不规则颗粒含量的试验方法，其特征在于：采用该方法进行细集料的不规则颗粒含量测定。
6.如权利要求4所述的测定混凝土用集料不规则颗粒含量的试验方法，其特征在于：步骤三中，截锥圆筒的尺寸为，上口直径50mm、下口直径100mm、筒高155mm。
7.如权利要求1所述的测定混凝土用集料不规则颗粒含量的试验方法，其特征在于：所述步骤五，测量三维扫描模型的休止角的方法为，先测量三维扫描模型尺寸，根据式：tanθ＝堆积体高度/堆积体半径，θ为休止角，确定休止角。
8.如权利要求1所述的测定混凝土用集料不规则颗粒含量的试验方法，其特征在于：所述步骤五，当遇到新的种类、粒径参数不同的集料，或测定结果与现实不符时，通过人工输入不均匀颗粒含量，并且基于骨料的种类、粒径等级形成匹配模板，输入匹配对照数据库中储存。
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