CN115613814B - 装配建筑混凝土浇筑控制系统及方法 - Google Patents

装配建筑混凝土浇筑控制系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及装配建筑混凝土浇筑控制系统及方法，包括以下步骤：实时测定环境温度、待浇筑混凝土的温度与待浇筑模板的温度，在温度均满足阈值的条件下进行浇筑；建立一个关于温度与分层厚度的关系数据模型，根据当前采集的温度，计算当前温度条件下第一层混凝土的浇筑厚度，根据计算结果进行第一层混凝土的浇筑；建立一个关于温度与分层浇筑间隔时间的关系数据模型，根据当前采集的温度，计算当前温度条件下浇筑第二层混凝土的最优间隔时间；在达到计算的最优间隔时间时，浇筑第二层混凝土，并根据当前采集的温度，计算当前温度条件下第二层混凝土的浇筑厚度，根据计算结果进行第二层混凝土的浇筑；按照上述方法继续浇筑，直到浇筑完成。

Description

装配建筑混凝土浇筑控制系统及方法
技术领域
本发明属于建筑工程技术领域，具体地说，涉及装配建筑混凝土浇筑控制系统及方法。
背景技术
装配式混凝土建筑是指以工厂化生产的钢筋混凝土预制构件为主，通过现场装配的方式设计建造的混凝土结构类房屋建筑。装配建筑混凝土浇筑过程中，温度对浇筑的混凝土质量的影响较大，气温高，水泥水化作用加快，内部的水化热不易散发，会增加混凝土内部温升，严重时还会产生假凝现象，影响浇筑。如果养护不当，由于蒸发和高温，容易引起表面干裂。而低温条件会降低水泥的水化速率，从而影响混凝土的强度发展，混凝土浇筑时，如其温度低，会延长水泥的初凝时间与终凝时间，尤其是终凝时间延长的更为明显。并且对处于低温条件下的混凝土结构，其表面温度的降低速率比内部要明显的多，从而产生较大的温度梯度和由此引起的温度应力，影响混凝土体积稳定性。对于大体积混凝土，混凝土浇筑过程中的分层和分层的间隔时间需要根据温度条件做出相应的调整，现有技术中基本是根据经验来调整，难以实现精细化控制，对装配建筑混凝土后期质量存在很大的影响。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：
装配建筑混凝土浇筑控制方法，包括以下步骤：
S1.实时测定环境温度、待浇筑混凝土的温度与待浇筑模板的温度，在环境温度、混凝土温度与模板温度均满足阈值的条件下进行浇筑；
S2.建立一个关于温度与分层厚度的关系数据模型，根据当前采集的环境温度、模板内壁温度、待浇筑混凝土温度，计算当前温度条件下第一层混凝土的浇筑厚度，根据计算结果进行第一层混凝土的浇筑；
S3.建立一个关于温度与分层浇筑间隔时间的关系数据模型，根据当前采集的环境温度、模板内壁温度、待浇筑混凝土温度，计算当前温度条件下浇筑第二层混凝土的最优间隔时间；
S4.在达到计算的最优间隔时间时，浇筑第二层混凝土，并根据当前采集的环境温度、模板内壁温度、待浇筑混凝土温度，计算当前温度条件下第二层混凝土的浇筑厚度，根据计算结果进行第二层混凝土的浇筑；
S5.按照S3-S4的方法继续浇筑，直到浇筑完成。
进一步，所述S2中，建立一个关于温度与分层厚度的关系数据模型，具体的，实时测得的环境温度用X1表征，实时测得的模板内壁温度用X2表征，实时测得的待浇筑混凝土温度用X3表征，分别对X1，X2，X3赋予权值P1，P2，P3，当0.2589π＜(X1*P1+X2*P2+X3*P3)＜0.4927π时，温度与分层厚度的关系数据模型为：
Figure GDA0004122187220000021
其中Y1为分层厚度，Q0为拟合参数，α为厚度计算参数。
进一步，所述S3中，建立一个关于温度与分层浇筑间隔时间的关系数据模型，具体的，实时测得的环境温度用X1表征，实时测得的模板内壁温度用X2表征，实时测得的待浇筑混凝土温度用X3表征，分别对X1，X2，X3赋予权值P1，P2，P3，当0.2589π＜(X1*P1X2*P2+X3*P3)＜0.4927π时，温度与分层浇筑间隔时间的关系数据模型为：
Figure GDA0004122187220000022
其中Y2为分层浇筑间隔时间，Q为拟合参数，β为时间计算参数。
进一步，所述S2中，当(X1*P1+X2*P2+X3*P3)≤0.2589π时，温度与分层厚度的关系数据模型为：
Figure GDA0004122187220000031
其中Y3为分层厚度，Q1为拟合参数，α为厚度计算参数。
进一步，所述s2中，当(X1*P1+X2*P2+X3*P3)≥0.4927π时，温度与分层厚度的关系数据模型为：温度与分层厚度的关系数据模型为：
Figure GDA0004122187220000032
其中Y4为分层厚度，Q2为拟合参数，α为厚度计算参数。
进一步，所述S3中，当(X1**P1+X2**P2+X3*P3)≤0.2589π时，温度与分层浇筑间隔时间的关系数据模型为：
Figure GDA0004122187220000033
其中Y5为分层浇筑间隔时间，Q3为拟合参数，β为时间计算参数。
进一步，所述S3中，当(X1*P1+X2*P2+X3*P3)≥0.4927π时，温度与分层浇筑间隔时间的关系数据模型为：
Figure GDA0004122187220000034
其中Y6为分层浇筑间隔时间，Q4为拟合参数，β为时间计算参数。
进一步，浇筑过程中，根据混凝土的坍落度调整振捣方式和振捣参数。
装配建筑混凝土浇筑控制系统，包括温度测量单元，数据采集单元，数据计算单元，显示单元，所述温度测量单元用于实时测定环境温度、待浇筑混凝土的温度与待浇筑模板的温度，所述数据采集单元用于采集温度测量单元的实时数据，所述数据计算单元用于将采集单元采集的数据输入，并计算出对应的分层厚度与分层间隔时间，所述显示单元用于将数据计算单元的计算结果输出显示。
本发明的有益效果如下：
本申请通过建立一个关于温度与分层厚度的关系数据模型，针对不同的温度条件，计算出对应的分层厚度，实现精细化控制，保证制得产品质量。对于大体积混凝土分层浇筑中，上一层的浇筑时间不得高于下一层混凝土的初凝时间，但也不是间隔时间越短越好，间隔时间太短了混凝土浇筑中热量不易散发，本申请，通过建立一个关于温度与分层浇筑间隔时间的关系数据模型计算出当前温度条件下浇筑下一层混凝土的最优间隔时间，实现精细化控制，保证制得产品质量。
具体实施方式
本发明提供的装配建筑混凝土浇筑控制方法，包括以下步骤：
S1.实时测定环境温度、待浇筑混凝土的温度与待浇筑模板的温度，在环境温度、混凝土温度与模板温度均满足阈值的条件下进行浇筑；
S2.建立一个关于温度与分层厚度的关系数据模型，根据当前采集的环境温度、模板内壁温度、待浇筑混凝土温度，计算当前温度条件下第一层混凝土的浇筑厚度，根据计算结果进行第一层混凝土的浇筑；
建立一个关于温度与分层厚度的关系数据模型，具体的，实时测得的环境温度用X1表征，实时测得的模板内壁温度用X2表征，实时测得的待浇筑混凝土温度用X3表征，分别对X1，X2，X3赋予权值P1，P2，P3，当0.2589π＜(X1*P1+X2*P2+X3*P3)＜0.4927π时(在混凝土配合比一定的条件下，0.2589π＜(X1*P1+X2*P2+X3*P3)＜0.4927π为通常的温度条件)，温度与分层厚度的关系数据模型为：
Figure GDA0004122187220000051
其中Y1为分层厚度，Q0为拟合参数，α为厚度计算参数。
当(X1*P1+X2*P2+X3*P3)≤0.2589π时(在混凝土配合比一定的条件下，
(X1*P1+X2*P2+X3*P3)≤0.2589π为较低的温度条件)，温度与分层厚度的关系数据模型为：
Figure GDA0004122187220000052
其中Y3为分层厚度，Q1为拟合参数，α为厚度计算参数。
当(X1*P1+X2*P2+X3*P3)≥0.4927π时(在混凝土配合比一定的条件下，(X1*P1+X2*P2+X3*P3)≥0.4927π为较高的温度条件)，温度与分层厚度的关系数据模型为：温度与分层厚度的关系数据模型为：
Figure GDA0004122187220000053
其中Y4为分层厚度，Q2为拟合参数，α为厚度计算参数。
S3.建立一个关于温度与分层浇筑间隔时间的关系数据模型，根据当前采集的环境温度、模板内壁温度、待浇筑混凝土温度，计算当前温度条件下浇筑第二层混凝土的最优间隔时间；
建立一个关于温度与分层浇筑间隔时间的关系数据模型，具体的，实时测得的环境温度用X1表征，实时测得的模板壁温度用X2表征，实时测得的待浇筑混凝土温度用X3表征，分别对X1，X2，X3赋予权值P1，P2，P3，当0.2589π＜(X1*P1+X2*P2+X3*P3)＜0.4927π时(在混凝土配合比一定的条件下，0.2589π＜(X1*P1+X2*P2+X3*P3)＜0.4927π为通常的温度条件)，温度与分层浇筑间隔时间的关系数据模型为：
Figure GDA0004122187220000061
其中Y2为分层浇筑间隔时间，Q为拟合参数，β为时间计算参数。
当(X1*P1+X2*P2+X3*P3)≤0.2589π时(在混凝土配合比一定的条件下，(X1*P1+X2*P2+X3*P3)≤0.2589π为较低的温度条件)，温度与分层浇筑间隔时间的关系数据模型为：
Figure GDA0004122187220000062
其中Y5为分层浇筑间隔时间，Q3为拟合参数，β为时间计算参数。
当(X1*P1+X2*P2+X3*P3)≥0.4927π时(在混凝土配合比一定的条件下，(X1*P1+X2*P2+X3*P3)≥0.4927π为较高的温度条件)，温度与分层浇筑间隔时间的关系数据模型为：
Figure GDA0004122187220000063
其中Y6为分层浇筑间隔时间，Q4为拟合参数，β为时间计算参数。
S4.在达到计算的最优间隔时间时，浇筑第二层混凝土，并根据当前采集的环境温度、模板内壁温度、待浇筑混凝土温度，计算当前温度条件下第二层混凝土的浇筑厚度，根据计算结果进行第二层混凝土的浇筑；
S5.按照S3-S4的方法继续浇筑，直到浇筑完成。
进一步的，浇筑过程中，根据混凝土的坍落度调整振捣方式和振捣参数。
装配建筑混凝土浇筑控制系统，包括温度测量单元，数据采集单元，数据计算单元，显示单元，所述温度测量单元用于实时测定环境温度、待浇筑混凝土的温度与待浇筑模板的温度，所述数据采集单元用于采集温度测量单元的实时数据，所述数据计算单元用于将采集单元采集的数据输入，并计算出对应的分层厚度与分层间隔时间，所述显示单元用于将数据计算单元的计算结果输出显示。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.装配建筑混凝土浇筑控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.实时测定环境温度、待浇筑混凝土的温度与待浇筑模板的温度，在环境温度、混凝土温度与模板温度均满足阈值的条件下进行浇筑；
S2.建立一个关于温度与分层厚度的关系数据模型，根据当前采集的环境温度、模板内壁温度、待浇筑混凝土温度，计算当前温度条件下第一层混凝土的浇筑厚度，根据计算结果进行第一层混凝土的浇筑；
S3.建立一个关于温度与分层浇筑间隔时间的关系数据模型，根据当前采集的环境温度、模板内壁温度、待浇筑混凝土温度，计算当前温度条件下浇筑第二层混凝土的最优间隔时间；
S4.在达到计算的最优间隔时间时，浇筑第二层混凝土，并根据当前采集的环境温度、模板内壁温度、待浇筑混凝土温度，计算当前温度条件下第二层混凝土的浇筑厚度，根据计算结果进行第二层混凝土的浇筑；
S5.按照S3-S4的方法继续浇筑，直到浇筑完成；
所述S2中，建立一个关于温度与分层厚度的关系数据模型，具体的，实时测得的环境温度用X1表征，实时测得的模板内壁温度用X2表征，实时测得的待浇筑混凝土温度用X3表征，分别对X1，X2，X3赋予权值P1，P2，P3，当0.2589π<(X1*P1+X2*P2+X3*P3)＜0.4927π时，温度与分层厚度的关系数据模型为：
Figure FDA0004122187200000011
其中Y1为分层厚度，Q0为拟合参数，α为厚度计算参数；
所述S2中，当(X1*P1+X2*P2+X3*P3)≤0.2589π时，温度与分层厚度的关系数据模型为：
Figure FDA0004122187200000012
其中Y3为分层厚度，Q1为拟合参数，α为厚度计算参数；
所述s2中，当(X1*P1+Xx*P2+X3*P3)≥0.4927π时，温度与分层厚度的关系数据模型为：温度与分层厚度的关系数据模型为：
Figure FDA0004122187200000021
其中Y4为分层厚度，Q2为拟合参数，α为厚度计算参数；
所述S3中，建立一个关于温度与分层浇筑间隔时间的关系数据模型，具体的，实时测得的环境温度用X1表征，实时测得的模板内壁温度用X2表征，实时测得的待浇筑混凝土温度用X3表征，分别对X1，X2，X3赋予权值P1，P2，P3，当0.2589π<(X1*P1+X2*P2+X3*P3)＜0.4927π时，温度与分层浇筑间隔时间的关系数据模型为：
Figure FDA0004122187200000022
其中Y2为分层浇筑间隔时间，Q为拟合参数，β为时间计算参数；
所述s3中，当(X1*P1+X2*P2+X3*P3)≤0.2589π时，温度与分层浇筑间隔时间的关系数据模型为：
Figure FDA0004122187200000023
其中Y5为分层浇筑间隔时间，Q3为拟合参数，β为时间计算参数；
所述s3中，当(X1*P1+X2*P2+X3*P3)≥0.4927π时，温度与分层浇筑间隔时间的关系数据模型为：
Figure FDA0004122187200000024
其中Y6为分层浇筑间隔时间，Q4为拟合参数，β为时间计算参数。
2.根据权利要求1所述的装配建筑混凝土浇筑控制方法，其特征在于，浇筑过程中，根据混凝土的坍落度调整振捣方式和振捣参数。
3.根据权利要求1所述的装配建筑混凝土浇筑控制方法，其特征在于，装配建筑混凝土浇筑控制系统，包括温度测量单元，数据采集单元，数据计算单元，显示单元，所述温度测量单元用于实时测定环境温度、待浇筑混凝土的温度与待浇筑模板的温度，所述数据采集单元用于采集温度测量单元的实时数据，所述数据计算单元用于将采集单元采集的数据输入，并计算出对应的分层厚度与分层间隔时间，所述显示单元用于将数据计算单元的计算结果输出显示。
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