CN114577898A - 一种新拌混凝土振捣密实难易程度智能评价方法与装置 - Google Patents
一种新拌混凝土振捣密实难易程度智能评价方法与装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114577898A CN114577898A CN202011366512.1A CN202011366512A CN114577898A CN 114577898 A CN114577898 A CN 114577898A CN 202011366512 A CN202011366512 A CN 202011366512A CN 114577898 A CN114577898 A CN 114577898A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- vibration
- compaction
- evaluation method
- concrete
- fresh concrete
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004567 concrete Substances 0.000 title claims abstract description 68
- 238000005056 compaction Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 12
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 238000009435 building construction Methods 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000011083 cement mortar Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 230000000246 remedial effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/02—Analysing fluids
- G01N29/028—Analysing fluids by measuring mechanical or acoustic impedance
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/38—Concrete; Lime; Mortar; Gypsum; Bricks; Ceramics; Glass
- G01N33/383—Concrete or cement
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- On-Site Construction Work That Accompanies The Preparation And Application Of Concrete (AREA)
Abstract
本发明公开了一种新拌混凝土振捣密实难易程度智能评价方法与装置，主要由振捣棒、传感器、称重系统、控制中心等组成，该装置使用方法为：将固定质量的新拌混凝土装入容器中，安装传感器，开启振捣器，记录开始时间。混凝土密实状态变化时，安装在圆柱容器内的振动波信号传感器接收到的信号也会变化，当三个传感器接收到的信号在固定时间内的变化值均小于设定值时判断为振捣密实，控制中心自动关闭振捣器，并记录结束时间，依据振捣用时评价振捣密实的难易程度。本发明能够评价新拌混凝土振捣密实难易程度，也能对现场振捣施工提供指导，结构简单，操作简便，有助于实现振捣施工精细化管控。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料的测试技术领域，具体涉及一种新拌混凝土振捣密实难易程度智能评价方法与装置，适用于新拌混凝土振捣密实测试及难易程度的评价。
背景技术
振捣是混凝土施工过程中一个重要的环节，通过低幅高频的振动，将能量传递到混凝土拌合物，使振捣范围内的所有颗粒发生受迫振动。振捣降低了振捣有效范围内的混凝土拌合物的粘度和内摩擦力，改变了浆体的流动性，使混凝土液化，骨料颗粒在重力的作用下沉落滑移，大气泡在浮力作用下上浮排出或被振碎，使模型中骨料排列致密，浆体填充充分，最终达到密实混凝土的目的。
混凝土振捣密实性可以通过硬化后的密度、强度、孔结构等参数评价，但类似“事后反馈”的密实度评价方法对实际工程质量控制十分不利，若浇筑后出现不密实问题，只能通过辅助的补救措施进行解决，但实际浇筑工程中尚无统一确定的混凝土振捣密实度评价指标。现场振捣时间由工人把控，振捣施工时间没有判断标准，因此需要给出相关技术指导。
通过测量振捣状态下混凝土性能参数的变化判断其密实性，是一种判断密实性的方法，专利《一种识别混凝土振捣密实性的机械装置》通过振捣棒周围混凝土产生的压力评价混凝土的密实性，但不能体现振动波在混凝土内部的传导及变化，《模拟水泥砂浆流变性能的透明胶砂拌合物及其制备方法》采用透明胶砂拌合物作为水泥砂浆的模拟介质，通过可视化的方式进行密实度检测，但该方法只能模拟特定配合比的拌合物，现场适用性较差。
随着信息化技术逐渐应用于混凝土建筑施工领域，电信号、传感器等技术被广泛应用于混凝土施工，通过建立与新拌混凝土不同振捣阶段的关系，评价混凝土的密实状态。因此，本发明针对目前混凝土振捣施工中的技术缺失，结合信息化传感技术，发明了一种新拌混凝土振捣密实难易程度智能评价方法与装置。
发明内容
本发明针对新拌混凝土振捣密实度能评价方法缺失的问题，创造性的发明了一种新拌混凝土振捣密实难易程度智能评价方法与装置，本发明智能高效、操作简便，实现了混凝土振捣密实度的量化评价及拌合物振捣密实难以程度评价。
本发明的技术方案：该装置由称重系统1、金属圆柱容器2、振动波传感器3、三脚架4、振捣系统5和控制中心6组成，称重系统安装在金属圆柱容器的外部底端，振动波传感器布置在金属圆柱容器的内部，三脚架固定在金属圆柱容器上方，不与金属圆柱容器接触，振捣系统通过三脚架上方圆孔悬挂在金属圆柱容器内部，控制中心通过无线传输技术与称重系统、振捣系统以及振动波传感器连接。
所述的一种新拌混凝土振捣密实难易程度智能评价方法与装置，其特征在于：该装置使用方法为：1）装置放置在稳定平面上，将新拌混凝土装入容量筒中，通过称重系统将浇入的新拌混凝土质量控制为m，并安装传感器；2）控制中心开启振捣系统，记录振捣开始时间t1；3）振动波传感器采集混凝土中的振动波信号，并实时传递给控制中心；4）控制中心处理振动波传感器的振动波信号，当每个传感器在s=3秒内信号变化值均小于D=10%时，判断为振捣密实，控制中心关闭振捣系统，记录结束振捣时间t2；5）计算∆t=t2-t1的值，判定混凝土振捣密实的难易程度。
所述的一种新拌混凝土振捣密实难易程度智能评价方法与装置，其特征在于：三个振动波传感器等距安装于振捣棒下端处于同一水平面，且到振捣棒距离相同，传感器的采集频率为3000 Hz-6000 Hz。
所述的一种新拌混凝土振捣密实难易程度智能评价方法与装置，其特征在于：控制中心测得∆t的时间越长，表明新拌混凝土能够被振捣密实的程度越难，通过∆t的值将新拌混凝土的振捣密实度分为易振捣密实（10~15s）、较易振捣密实（15~30s）、普通振捣密实（30~60s）、较难振捣密实（1~2min）和难振捣密实（2min以上）五个等级。
所述的一种新拌混凝土振捣密实难易程度智能评价方法与装置，其特征在于：振捣系统中振捣棒通过变频器调节频率，棒体置于模具中心，由脚架固定位置，保持棒体始终垂直。
所述的一种新拌混凝土振捣密实难易程度智能评价方法与装置，其特征在于：金属容量筒直径大于振捣棒直径的10倍，振捣棒下端与金属圆柱容器内部底面的距离可调（2-7cm），防止振动波从底面反射影响密实度评价准确性。
本发明的机理：振捣系统开启时不断发出振动波信号，振动波在混凝土中传递时，振动波的能量因机械阻抗的存在而衰减，离振捣棒距离越远振幅衰减越明显，机械阻抗值反映了振动状态下混凝土被激起的难以程度。振捣一段时间后，混凝土中大体积气泡上浮减少，混凝土内部颗粒排布更密实，振动波的传递耗散减少，传递功率提升，机械阻抗值减小至基本不变。通过传感器收集的激振力和振动响应复数比换算出拌合物的机械阻抗值，当三个振动波传感器计算得到的机械阻抗值均值在判定时间s=3秒内均小于设定值D=10%时，即可判定为该种混凝土刚好达到密实状态，并通过振捣所用时间的长短可判断该种混凝土振捣密实的难易程度。
本发明的有益效果：（1）本发明装置智能化程度高，人工操作少，测试方法简便，可快速获得新拌混凝土振捣密实度，适用于试验室或现场施工环境；（2）可用于指导混凝土振捣施工的密实时间，在保证混凝土施工质量的同时最大化缩短振捣时间，达到缩短工期、加快工程建设的效果；（3）可定量评价新拌混凝土的振捣密实度，规范新拌混凝土振捣施工。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1是本发明的结构示意图，其中1为称重系统，2为金属圆柱容器，3为振动波传感器，4为三脚架，5为振捣系统，6为控制中心。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案做进一步的具体说明。
本实施例所用混凝土配合比及其工作性能如下表所示：
将装置放置在稳定平面上，新拌混凝土按配合比拌合完成后装入金属圆柱容器中，装入质量为80kg；控制中心开启振捣系统，并记录振捣开始时间t1，振动波传感器采集通过混凝土传输的振动波信号，并实时传递给控制中心；控制中心处理振动波传感器的振动波信号，当每个传感器在3秒内信号变化值均小于10%时，控制中心关闭振捣系统，并记录结束振捣时间t2；通过∆t=t2-t1的值判定混凝土的振捣密实度。
本实施例所述的振捣系统中振捣棒的频率为100Hz，振捣棒直径为35cm，振幅为0.3mm，振捣棒头部距离金属容量筒内部底面的距离为4cm。
本实施例所述的三个振动波传感器的安装点与振捣棒下端处于同一平面，传感器安装点两两之间距离相等，距离棒心7cm，传感器的采集频率为4000 Hz。
本实施例所述的∆t测得为8.5s，基于大量试验，∆t=8.5s的混凝土属于较易振捣密实混凝土。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能够理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种新拌混凝土振捣密实难易程度智能评价方法与装置，其特征在于：该装置由称重系统1、金属圆柱容器2、振动波传感器3、三脚架4、振捣系统5和控制中心6组成，称重系统安装在金属圆柱容器的外部底端，振动波传感器布置在金属圆柱容器的内部，三脚架固定在金属圆柱容器上方，不与金属圆柱容器接触，振捣系统通过三脚架上方圆孔悬挂在金属圆柱容器内部，控制中心通过无线传输技术与称重系统、振捣系统以及振动波传感器连接。
2.根据权利要求1所述的一种新拌混凝土振捣密实难易程度智能评价方法与装置，其特征在于：该装置使用方法为：1）装置放置在稳定平面上，将新拌混凝土装入容量筒中，通过称重系统将浇入的新拌混凝土质量控制为m，并安装传感器；2）控制中心开启振捣系统，记录振捣开始时间t1；3）振动波传感器采集混凝土中的振动波信号，并实时传递给控制中心；4）控制中心处理振动波传感器的振动波信号，当每个传感器在s=3秒内信号变化值均小于D=10%时，判断为振捣密实，控制中心关闭振捣系统，记录结束振捣时间t2；5）计算∆t=t2-t1的值，判定混凝土振捣密实的难易程度。
3.根据权利要求1所述的一种新拌混凝土振捣密实难易程度智能评价方法与装置，其特征在于：三个振动波传感器等距安装于振捣棒下端处于同一水平面，且到振捣棒距离相同，传感器的采集频率为3000 Hz-6000 Hz。
4.根据权利要求1所述的一种新拌混凝土振捣密实难易程度智能评价方法与装置，其特征在于：控制中心测得∆t的时间越长，表明新拌混凝土能够被振捣密实的程度越难，通过∆t的值将新拌混凝土的振捣密实度分为易振捣密实（10~15s）、较易振捣密实（15~30s）、普通振捣密实（30~60s）、较难振捣密实（1~2min）和难振捣密实（2min以上）五个等级。
5.根据权利要求1所述的一种新拌混凝土振捣密实难易程度智能评价方法与装置，其特征在于：振捣系统中振捣棒通过变频器调节频率，棒体置于模具中心，由脚架固定位置，保持棒体始终垂直。
6.根据权利要求1所述的一种新拌混凝土振捣密实难易程度智能评价方法与装置，其特征在于：金属容量筒直径大于振捣棒直径的10倍，振捣棒下端与金属圆柱容器内部底面的距离可调（2-7cm），防止振动波从底面反射影响密实度评价准确性。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011366512.1A CN114577898A (zh) | 2020-11-30 | 2020-11-30 | 一种新拌混凝土振捣密实难易程度智能评价方法与装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011366512.1A CN114577898A (zh) | 2020-11-30 | 2020-11-30 | 一种新拌混凝土振捣密实难易程度智能评价方法与装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114577898A true CN114577898A (zh) | 2022-06-03 |
Family
ID=81766967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011366512.1A Pending CN114577898A (zh) | 2020-11-30 | 2020-11-30 | 一种新拌混凝土振捣密实难易程度智能评价方法与装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114577898A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024129702A1 (en) * | 2022-12-12 | 2024-06-20 | Board Of Regents For The Oklahoma Agricultural And Mechanical Colleges | Apparatus and method for measuring workability of concrete |
-
2020
- 2020-11-30 CN CN202011366512.1A patent/CN114577898A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024129702A1 (en) * | 2022-12-12 | 2024-06-20 | Board Of Regents For The Oklahoma Agricultural And Mechanical Colleges | Apparatus and method for measuring workability of concrete |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2746764A1 (en) | Method for testing setting time of cement-based material | |
| WO2021253891A1 (zh) | 检测坍落度的方法、装置和系统及搅拌式工程机械 | |
| CN109781847B (zh) | 一种声波检测混凝土坍落度的方法 | |
| CN108827827A (zh) | 一种3d打印混凝土建造性测试装置及方法 | |
| CN206906113U (zh) | 一种击实土样试验装置 | |
| CN109884285A (zh) | 一种振捣条件下混凝土离析程度的测试方法 | |
| CN110394890B (zh) | 一种混凝土构件浇筑质量控制方法和系统 | |
| CN111946065A (zh) | 通过电流变化智能监控混凝土振捣的装置及方法 | |
| CN104155432A (zh) | 水泥基材料凝结时间智能测定方法 | |
| CN114577898A (zh) | 一种新拌混凝土振捣密实难易程度智能评价方法与装置 | |
| CN114088135B (zh) | 一种混凝土施工振捣参数快速测定装置及方法 | |
| CN212133897U (zh) | 一种建筑安全用混凝土测温仪 | |
| KR101230468B1 (ko) | 이동식 바이브레이터와 초음파를 이용한 콘크리트 다짐 시스템 및 그 방법 | |
| CN220104789U (zh) | 一种黏度自动测定仪 | |
| CN109162280A (zh) | 一种水下混凝土灌注标高自动化控制方法 | |
| CN104441203A (zh) | 自密实混凝土试件的制作方法和制作装置 | |
| CN106442051A (zh) | 一种人工制备结构性土的方法 | |
| CN110389072A (zh) | 一种泡沫轻质土浇筑层抗压强度原位检测装置及检测方法 | |
| CN111638321B (zh) | 一种基于光纤传感的振捣频率和延续时间统计方法 | |
| CN212621777U (zh) | 一种透水混凝土浆体均匀性试验装置 | |
| CN108489783A (zh) | 一种透水混凝土试件的制作方法 | |
| CN104460473B (zh) | 混凝土振捣有效时间监控方法 | |
| CN110057716B (zh) | 基于水胶密度比测定的新拌混凝土28d抗压强度预测方法 | |
| CN112982654A (zh) | 一种混凝土初凝时间测定方法 | |
| CN114994290A (zh) | 一种水利工程混凝土质量检测装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |