CN117309661A - 一种混凝土质量在线检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及混凝土生产管理技术领域，涉及一种混凝土质量在线检测系统，通过集混凝土试剂制备浇筑、混凝土试样制成分类、混凝土试样在线处理检测、试剂建筑生产投入使用判定和在线反馈为一体，在整个制备和处理过程中进行实时的数据采集和监控，从混凝土试剂的复合性能、耐久性能和综合强度三角度，形成了全面的目标混凝土试剂的综合质量考察指数，据此判断目标混凝土试剂及其制备条件能否投入建筑生产使用，及时在线反馈，为工作人员提供决策建议和数据支持，使得混凝土生产过程更为灵活、高效，从而有助于提高混凝土生产的质量和降低生产成本，满足现代建筑工程对高质量混凝土的需求。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土生产管理技术领域，具体而言，涉及一种混凝土质量在线检测系统。
背景技术
在建筑工业中，混凝土是主要使用材质之一，其生产流程具体繁琐性、复杂性和严格性，由于混凝土是决定建筑物安全性和耐久性的关键因素，因此在混凝土投入建筑生产使用前，会对混凝土试剂进行质量检测，为保障混凝土试剂质量检测的准确性和实时性，开发一种混凝土质量在线检测系统至关重要。
目前的混凝土质量在线检测技术仍存在一定的局限性，其具体表现在：一方面现有混凝土质量在线检测技术主要关注混凝土试样生产过程的实时监测。然而，真正影响混凝土质量的根本因素仍然在于试剂的制备条件是否符合标准，包括材料配比和搅拌程度等，这些因素均需要人工提前设定，在生产过程中难以直接观察和监测混凝土试剂综合质量，进而影响最终的混凝土质量检测结果。
另一方面尽管有些技术专注于对混凝土试剂生产后质量的监测，但其检测力度和深度存在不足，例如复合性能，其侧重考量混凝土原材料的配比合理性和搅拌充分性，耐久性能，其侧重考量混凝土后续的耐高温性能和耐潮湿性能，不仅导致混凝土试剂的质量检测存在片面性和不精准性，还可能直接影响到后续建筑生产的安全性。
发明内容
为了克服背景技术中的缺点，本发明实施例提供了一种混凝土质量在线检测系统，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种混凝土质量在线检测系统，包括：混凝土试样获取模块，用于按照设定比例混合搅拌各混凝土原材料制备设定质量的目标混凝土试剂，按照设定质量将其划分为各混凝土子试剂，分别浇筑其对应的圆柱体钢筋实验模型，烘干养护得到各混凝土试样。
混凝土试样分类模块，用于随机抽取一混凝土试样记为指定混凝土试样，将其余各混凝土试样按照等比例关系划分为各一类混凝土试样和各二类混凝土试样。
混凝土试样一级处理模块，用于按照设定距离从外到内依次对指定混凝土试样开展切割实验，分析指定混凝土试样各次切割的切割面外观评价系数，进而分析指定混凝土试样的复合性能评估指数。
混凝土试样二级处理模块，用于将各一类混凝土试样均分各高温处理试样和各湿度处理试样，进而对各高温处理试样进行高温环境放置处理并分析其耐高温系数，对各湿度处理试样进行潮湿环境放置处理并分析其耐潮湿系数，从而分析一类混凝土试样的耐久性能评估指数。
混凝土试样三级处理模块，用于对各二类混凝土试样均分为各抗压处理试样和各抗敲处理试样，进而对各抗压处理试样进行抗压实验并分析其抗压强度，对各抗敲处理试样进行抗敲击实验并分析其抗敲击强度，从而分析二类混凝土试样的综合强度评估指数。
试剂生产投入使用判定模块，用于判定目标混凝土试剂能否投入建筑生产使用，并进行相应反馈。
云数据库，用于存储圆柱体钢筋实验模型的高度和底面圆半径，存储混凝土试样额定的轴向抗压值、横向抗压值和抗敲击力度值。
优选地，所述分析指定混凝土试样各次切割的切割面外观评价系数，包括：采集指定混凝土试样各次切割的切割面图像并记为各切割图。
将切割图划分各相同面积的子区域，识别各切割图中各子区域的砂石特征，获取指定混凝土试样各次切割的切割面各子区域的砂石数量及砂石平均面积，构建指定混凝土试样各次切割的切割面砂石分布均匀系数，其中/>为指定混凝土试样各次切割的编号，。
识别并提取各切割图中的各气泡区域和各夹渣区域，按照设定比例关系将区域像素数量转化为区域实际面积，进而得到指定混凝土试样各次切割的切割面内气泡区域总面积和夹渣区域总面积/>。
获取指定混凝土试样各次切割的切割面面积，由公式得到指定混凝土试样各次切割的切割面外观评价系数，其中/>为自然常数。
优选地，所述指定混凝土试样的复合性能评估指数的计算公式为：，其中/>为预设的混凝土切割面合理外观评价系数阈值，/>为指定混凝土试样第/>次切割的切割面外观评价系数，/>为指定混凝土试样切割次数。
优选地，所述对各高温处理试样进行高温环境放置处理并分析其耐高温系数，包括：设置各温度梯度的高温环境培养室，并按照温度从低到高的顺序对各高温环境培养室进行编号，将各高温处理试样的编号顺序与各高温环境培养室的编号一一对应，进而将各高温处理试样依次放置在其对应的高温环境培养室内，设定时间段后取出，获取各高温处理试样取出后的尺寸形变度、表面的水泥脱落面积/>、各裂纹的长度/>和深度/>，其中/>为各高温处理试样的编号，/>，/>为高温处理试样表面各裂纹的编号，/>。
从云数据库中提取圆柱体钢筋实验模型的高度和底面圆半径/>，由公式得到混凝土试样的表面积，/>为圆周率，由公式得到各高温处理试样的耐高温系数。
优选地，所述对各湿度处理试样进行潮湿环境放置处理并分析其耐潮湿系数，包括：设置各湿度梯度的潮湿环境培养室，并按照湿度从低到高的顺序对各潮湿环境培养室进行编号，将各湿度处理试样的编号顺序与各潮湿环境培养室的编号一一对应，进而将各湿度处理试样依次放置在其对应的潮湿环境培养室内，设定时间段后取出，获取各湿度处理试样取出后表面湿度监测值及表面霉菌覆盖面积/>，其中/>为各湿度处理试样的编号，/>。
由公式得到各湿度处理试样的耐潮湿系数。
优选地，所述分析一类混凝土试样的耐久性能评估指数，包括：根据各高温处理试样所在高温环境培养室的温度梯度，设置各高温处理试样的耐高温影响权重。
根据各湿度处理试样所在潮湿环境培养室的湿度梯度，设置各湿度处理试样的耐潮湿影响权重。
分析一类混凝土试样的耐久性能评估指数，其计算公式为：
。
优选地，所述对各抗压处理试样进行抗压实验并分析其抗压强度，包括：提取各抗压处理试样中部分试样记为各轴向抗压试样，剩余试样记为各横向抗压试样。
将各轴向抗压试样竖直放置固定在支座上，使其圆形横截面贴近压力施压机的压力头，压力施压机在试样轴向上持续不断施加压力，直至试样出现明显形变停止施压，记录当前压力试验机的施压压力值，作为各轴向抗压试样的极限抗压值，其中/>为各轴向抗压试样的编号，/>，计算各轴向抗压试样的抗压强度/>，/>。
将各抗压处理试样中剩余试样记为各横向抗压试样，将其水平放置固定在支座上，使其贴近压力施压机的压力头，同理得到各横向抗压试样的极限抗压值，其中/>为各横向抗压试样的编号，/>，计算各横向抗压试样的抗压强度/>，。
优选地，所述对各抗敲处理试样进行抗敲击实验并分析其抗敲击强度，包括：将各抗敲处理试样竖直固定支座上，使用标准敲击装置以云数据库中存储的混凝土试样的额定抗敲击力度值对试样圆形横截面进行敲击，记录敲击过程中各抗敲处理试样的平均音频振幅以及敲击后各抗敲处理试样表面是否存在明显裂缝，若某抗敲处理试样的平均音频振幅大于预设音频振幅，且敲击后表面无存在明显裂缝，则将该抗敲处理试样的抗敲击强度记为/>，反之记为0，进而得到各抗敲处理试样的抗敲击强度/>，/>，其中/>为各抗敲处理试样的编号，/>。
优选地，所述分析二类混凝土试样的综合强度评估指数，包括：从云数据库提取混凝土试样的额定轴向抗压值和额定横向抗压值，分别计算混凝土试样的额定轴向抗压强度和额定横向抗压强度，记为，由公式/>得到二类混凝土试样的综合强度评估指数。
优选地，所述判定目标混凝土试剂能否投入建筑生产使用，包括：分析目标混凝土试剂的综合质量考察指数，其计算公式为：/>，其中分别为预设的指定混凝土试样的复合性能评估指数、一类混凝土试样的耐久性能评估指数、二类混凝土试样的综合强度评估指数对应权重占比，若目标混凝土试剂的综合质量考察指数大于或等于预设的混凝土试剂综合质量考察指数合理阈值，则判定目标混凝土试剂能投入建筑生产使用，反之判定目标混凝土试剂不能投入建筑生产使用。
相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：（1）本发明通过集混凝土试剂制备浇筑、混凝土试样制成分类、混凝土试样在线处理检测、试剂建筑生产投入使用判定和在线反馈为一体，在整个制备和处理过程中进行实时的数据采集和监控，并能够及时反馈提示工作人员调整混凝土生产相关参数，有助于提高混凝土生产的效率和质量，降低生产成本，满足现代建筑工程对高质量混凝土的需求。
（2）本发明通过按照设定距离从外到内依次对指定混凝土试样开展切割实验，分析指定混凝土试样各次切割的切割面外观评价系数，进而分析指定混凝土试样的复合性能评估指数，有效了解混凝土试剂原材料配置比和搅拌程度的合理性，为混凝土试剂的质量评估提供了更为全面和深入的视角，从而优化了生产过程。
（3）本发明结合各高温处理试样的耐高温系数和各湿度处理试样的耐潮湿系数，综合分析一类混凝土试样的耐久性能评估指数，模拟了混凝土实际使用过程中可能面临的极端条件，全面考察混凝土试样在不同环境条件下的性能变化，从而使得评估更为真实可靠。
（4）本发明通过对各抗压处理试样进行抗压实验并分析其抗压强度，抗压实验分为轴向和横向，对各抗敲处理试样进行抗敲击实验并分析其抗敲击强度，从而分析二类混凝土试样的综合强度评估指数，考察混凝土试样在不同受力方向和条件下的强度表现，提供了对混凝土整体强度和抗击破能力的多维度分析，其评估结果对于工程设计和使用具有直接指导意义。
（5）本发明通过从混凝土试剂的复合性能、耐久性能和综合强度三角度，形成了全面的目标混凝土试剂的综合质量考察指数，据此更准确地判断目标混凝土试剂及其制备条件能否投入建筑生产使用，及时进行在线反馈，为工作人员提供决策建议和数据支持，使得混凝土生产过程更为灵活、高效，并能够不断地适应市场需求和不断变化的生产环境，有助于提高混凝土产品的整体质量。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1为本发明的模块连接示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1所示，本发明提供一种混凝土质量在线检测系统，包括：混凝土试样获取模块、混凝土试样分类模块、混凝土试样一级处理模块、混凝土试样二级处理模块、混凝土试样三级处理模块、试剂生产投入使用判定模块和云数据库。
所述混凝土试样获取模块与混凝土试样分类模块连接，所述混凝土试样分类模块分别与混凝土试样一级处理模块、混凝土试样二级处理模块、混凝土试样三级处理模块连接，所述混凝土试样一级处理模块、混凝土试样二级处理模块、混凝土试样三级处理模块均与试剂生产投入使用判定模块连接，所述云数据库分别与混凝土试样一级处理模块、混凝土试样三级处理模块连接。
所述混凝土试样获取模块，用于按照设定比例混合搅拌各混凝土原材料制备设定质量的目标混凝土试剂，按照设定质量将其划分为各混凝土子试剂，分别浇筑其对应的圆柱体钢筋实验模型，烘干养护得到各混凝土试样。
所述混凝土试样分类模块，用于随机抽取一混凝土试样记为指定混凝土试样，将其余各混凝土试样按照等比例关系划分为各一类混凝土试样和各二类混凝土试样。
所述混凝土试样一级处理模块，用于按照设定距离从外到内依次对指定混凝土试样开展切割实验，分析指定混凝土试样各次切割的切割面外观评价系数，进而分析指定混凝土试样的复合性能评估指数。
具体地，所述分析指定混凝土试样各次切割的切割面外观评价系数，包括：采集指定混凝土试样各次切割的切割面图像并记为各切割图。
将切割图划分各相同面积的子区域，识别各切割图中各子区域的砂石特征，获取指定混凝土试样各次切割的切割面各子区域的砂石数量及砂石平均面积/>，其中/>为指定混凝土试样各次切割的编号，/>，/>为切割面各子区域的编号，，构建指定混凝土试样各次切割的切割面砂石分布均匀系数/>。
需要说明的是，上述指定混凝土试样各次切割的切割面砂石分布均匀系数的计算公式为：，其中/>为指定混凝土试样第/>次切割的切割面第/>个子区域的砂石数量，/>为自然常数，/>为切割图划分子区域数量。
还需要说明的是，上述指定混凝土试样各次切割的切割面各子区域的砂石数量及砂石平均面积的具体获取过程为：计算机视觉模型通过对已征集的砂石相关特征数据集进行训练和学习，将指定混凝土试样各次切割的切割面各子区域对应图像导入模型中，识别其中的砂石特征，利用边缘检测算法提取出砂石轮廓并经过像素数值换算得到砂石面积，统计子区域内砂石数量并针对子区域内各砂石的面积进行均值计算得到砂石平均面积。
识别并提取各切割图中的各气泡区域和各夹渣区域，按照设定比例关系将区域像素数量转化为区域实际面积，进而得到指定混凝土试样各次切割的切割面内气泡区域总面积和夹渣区域总面积/>。
获取指定混凝土试样各次切割的切割面面积，由公式得到指定混凝土试样各次切割的切割面外观评价系数。
需要说明的是，上述指定混凝土试样各次切割的切割面面积的具体获取方法为：当指定混凝土试样各次切割后，利用长度测量工具测量切割面宽度，进而得到指定混凝土试样各次切割的切割面的宽度，由公式/>得到指定混凝土试样各次切割的切割面面积，其中/>为云数据库中存储的圆柱体钢筋实验模型的高度。
具体地，所述指定混凝土试样的复合性能评估指数的计算公式为：，其中/>为预设的混凝土切割面合理外观评价系数阈值，/>为指定混凝土试样第/>次切割的切割面外观评价系数，/>为指定混凝土试样切割次数。
本发明实施例通过按照设定距离从外到内依次对指定混凝土试样开展切割实验，分析指定混凝土试样各次切割的切割面外观评价系数，进而分析指定混凝土试样的复合性能评估指数，有效了解混凝土试剂原材料配置比和搅拌程度的合理性，为混凝土试剂的质量评估提供了更为全面和深入的视角，从而优化了生产过程。
所述混凝土试样二级处理模块，用于将各一类混凝土试样均分各高温处理试样和各湿度处理试样，进而对各高温处理试样进行高温环境放置处理并分析其耐高温系数，对各湿度处理试样进行潮湿环境放置处理并分析其耐潮湿系数，从而分析一类混凝土试样的耐久性能评估指数。
具体地，所述对各高温处理试样进行高温环境放置处理并分析其耐高温系数，包括：设置各温度梯度的高温环境培养室，并按照温度从低到高的顺序对各高温环境培养室进行编号，将各高温处理试样的编号顺序与各高温环境培养室的编号一一对应，进而将各高温处理试样依次放置在其对应的高温环境培养室内，设定时间段后取出，获取各高温处理试样取出后的尺寸形变度、表面的水泥脱落面积/>、各裂纹的长度/>和深度/>，其中/>为各高温处理试样的编号，/>，/>为高温处理试样表面各裂纹的编号，。
需要说明的是，上述温度梯度的含义为以设定初级温度为第一温度梯度，后续的温度梯度会按照设定温度增值逐步递增，作为一种示例，设定50为第一温度梯度，设定温度增值为20/>，则第二温度梯度为70/>，第三温度梯度为90/>，以此类推，温度梯度数量与高温处理试样数量一致。
还需要说明的是，上述各高温处理试样取出后的尺寸形变度、表面的水泥脱落面积、各裂纹的长度和深度的具体获取方法为：在高温处理试样高温处理前，利用激光扫面仪对高温处理试样进行扫描，构建高温处理试样的初始三维模型并获取其体积，在各高温处理试样从其对应的高温环境培养室取出后重新进行扫描，并构建各高温处理试样的当前三维模型，将其分别与高温处理试样的初始三维模型比对，获取各高清处理试样的未重合模型体积/>，计算各高温处理试样取出后的尺寸形变度/>，/>。
各高温处理试样取出后的表面的水泥脱落面积、各裂纹的长度和深度是通过图像采集以及图像处理技术获取的。
从云数据库中提取圆柱体钢筋实验模型的底面圆半径，由公式/>得到混凝土试样的表面积，/>为圆周率，由公式/>得到各高温处理试样的耐高温系数。
具体地，所述对各湿度处理试样进行潮湿环境放置处理并分析其耐潮湿系数，包括：设置各湿度梯度的潮湿环境培养室，并按照湿度从低到高的顺序对各潮湿环境培养室进行编号，将各湿度处理试样的编号顺序与各潮湿环境培养室的编号一一对应，进而将各湿度处理试样依次放置在其对应的潮湿环境培养室内，设定时间段后取出，获取各湿度处理试样取出后表面湿度监测值及表面霉菌覆盖面积/>，其中/>为各湿度处理试样的编号，/>。
需要说明的是，上述湿度梯度含义为以设定初级湿度为第一湿度梯度，后续的湿度梯度会按照设定湿度增值逐步递增。
还需要说明的是，上述各湿度处理试样取出后表面湿度监测值是通过湿度检测仪监测得到的，各湿度处理试样取出后表面霉菌覆盖面积是通过采集各湿度处理试样取出后的图像，利用计算视觉模型已训练和学习的混凝土霉菌特征数据集识别各湿度处理试样取出后的图像内表面霉菌特征，提取表面霉菌区域利用像素数值转换并累加得到的。
由公式得到各湿度处理试样的耐潮湿系数。
具体地，所述分析一类混凝土试样的耐久性能评估指数，包括：根据各高温处理试样所在高温环境培养室的温度梯度，设置各高温处理试样的耐高温影响权重。
根据各湿度处理试样所在潮湿环境培养室的湿度梯度，设置各湿度处理试样的耐潮湿影响权重。
需要说明的是，上述各高温处理试样的耐高温影响权重的设置依据是高温处理试样放置的高温环境培养室内温度越高，其表面异常特征相对表现更加明显，因而其耐高温系数数值相对较小，需要对其进行较小权重分配，以实现混凝土试样耐高温性能的整体评估效能，示例性地，若某高温处理试样所在高温环境培养室的温度梯度大于另一高温处理试样所在高温环境培养室的温度梯度，那么该高温处理试样的耐高温影响权重应小于另一高温处理试样的耐高温影响权重。
同理设置各湿度处理试样的耐潮湿影响权重。
分析一类混凝土试样的耐久性能评估指数，其计算公式为：
。
本发明实施例结合各高温处理试样的耐高温系数和各湿度处理试样的耐潮湿系数，综合分析一类混凝土试样的耐久性能评估指数，模拟了混凝土实际使用过程中可能面临的极端条件，全面考察混凝土试样在不同环境条件下的性能变化，从而使得评估更为真实可靠。
所述混凝土试样三级处理模块，用于对各二类混凝土试样均分为各抗压处理试样和各抗敲处理试样，进而对各抗压处理试样进行抗压实验并分析其抗压强度，对各抗敲处理试样进行抗敲击实验并分析其抗敲击强度，从而分析二类混凝土试样的综合强度评估指数。
具体地，所述对各抗压处理试样进行抗压实验并分析其抗压强度，包括：提取各抗压处理试样中部分试样记为各轴向抗压试样，剩余试样记为各横向抗压试样。
将各轴向抗压试样竖直放置固定在支座上，使其圆形横截面贴近压力施压机的压力头，压力施压机在试样轴向上持续不断施加压力，直至试样出现明显形变停止施压，记录当前压力试验机的施压压力值，作为各轴向抗压试样的极限抗压值，其中/>为各轴向抗压试样的编号，/>，计算各轴向抗压试样的抗压强度/>，/>。
将各抗压处理试样中剩余试样记为各横向抗压试样，将其水平放置固定在支座上，使其贴近压力施压机的压力头，同理得到各横向抗压试样的极限抗压值，其中/>为各横向抗压试样的编号，/>，计算各横向抗压试样的抗压强度/>，。
具体地，所述对各抗敲处理试样进行抗敲击实验并分析其抗敲击强度，包括：将各抗敲处理试样竖直固定支座上，使用标准敲击装置以云数据库中存储的混凝土试样的额定抗敲击力度值对试样圆形横截面进行敲击，记录敲击过程中各抗敲处理试样的平均音频振幅以及敲击后各抗敲处理试样表面是否存在明显裂缝，若某抗敲处理试样的平均音频振幅大于预设音频振幅，且敲击后表面无存在明显裂缝，则将该抗敲处理试样的抗敲击强度记为/>，反之记为0，进而得到各抗敲处理试样的抗敲击强度/>，/>，其中/>为各抗敲处理试样的编号，/>。
具体地，所述分析二类混凝土试样的综合强度评估指数，包括：从云数据库提取混凝土试样的额定轴向抗压值和额定横向抗压值，分别计算混凝土试样的额定轴向抗压强度和额定横向抗压强度/>，记为/>，/>，/>，由公式得到二类混凝土试样的综合强度评估指数。
本发明实施例通过对各抗压处理试样进行抗压实验并分析其抗压强度，抗压实验分为轴向和横向，对各抗敲处理试样进行抗敲击实验并分析其抗敲击强度，从而分析二类混凝土试样的综合强度评估指数，考察混凝土试样在不同受力方向和条件下的强度表现，提供了对混凝土整体强度和抗击破能力的多维度分析，其评估结果对于工程设计和使用具有直接指导意义。
所述试剂生产投入使用判定模块，用于判定目标混凝土试剂能否投入建筑生产使用，并进行相应反馈。
具体地，所述判定目标混凝土试剂能否投入建筑生产使用，包括：分析目标混凝土试剂的综合质量考察指数，其计算公式为：/>，其中分别为预设的指定混凝土试样的复合性能评估指数、一类混凝土试样的耐久性能评估指数、二类混凝土试样的综合强度评估指数对应权重占比，若目标混凝土试剂的综合质量考察指数大于或等于预设的混凝土试剂综合质量考察指数合理阈值，则判定目标混凝土试剂能投入建筑生产使用，反之判定目标混凝土试剂不能投入建筑生产使用。
需要说明的是，上述反馈工作的具体开展过程为：当判定目标混凝土试剂能投入建筑生产使用时，通过短信形式提示工作人员可按照目标混凝土试剂的制备条件生产混凝土试剂用于建筑生产，当判定目标混凝土试剂不能投入建筑生产使用时，通过短信形式提示工作人员目标混凝土试剂的制备条件存在问题，需要及时更改试剂制备条件再次检测。
本发明实施例通过从混凝土试剂的复合性能、耐久性能和综合强度三角度，形成了全面的目标混凝土试剂的综合质量考察指数，据此更准确地判断目标混凝土试剂及其制备条件能否投入建筑生产使用，及时进行在线反馈，为工作人员提供决策建议和数据支持，使得混凝土生产过程更为灵活、高效，并能够不断地适应市场需求和不断变化的生产环境，有助于提高混凝土产品的整体质量。
所述云数据库，用于存储圆柱体钢筋实验模型的高度和底面圆半径，存储混凝土试样额定的轴向抗压值、横向抗压值和抗敲击力度值。
本发明实施例通过集混凝土试剂制备浇筑、混凝土试样制成分类、混凝土试样在线处理检测、试剂建筑生产投入使用判定和在线反馈为一体，在整个制备和处理过程中进行实时的数据采集和监控，并能够及时反馈提示工作人员调整混凝土生产相关参数，有助于提高混凝土生产的效率和质量，降低生产成本，满足现代建筑工程对高质量混凝土的需求。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本发明所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种混凝土质量在线检测系统，其特征在于，该系统包括：
混凝土试样获取模块，用于按照设定比例混合搅拌各混凝土原材料制备设定质量的目标混凝土试剂，按照设定质量将其划分为各混凝土子试剂，分别浇筑其对应的圆柱体钢筋实验模型，烘干养护得到各混凝土试样；
混凝土试样分类模块，用于随机抽取一混凝土试样记为指定混凝土试样，将其余各混凝土试样按照等比例关系划分为各一类混凝土试样和各二类混凝土试样；
混凝土试样一级处理模块，用于按照设定距离从外到内依次对指定混凝土试样开展切割实验，分析指定混凝土试样各次切割的切割面外观评价系数，进而分析指定混凝土试样的复合性能评估指数；
混凝土试样二级处理模块，用于将各一类混凝土试样均分各高温处理试样和各湿度处理试样，进而对各高温处理试样进行高温环境放置处理并分析其耐高温系数，对各湿度处理试样进行潮湿环境放置处理并分析其耐潮湿系数，从而分析一类混凝土试样的耐久性能评估指数；
混凝土试样三级处理模块，用于对各二类混凝土试样均分为各抗压处理试样和各抗敲处理试样，进而对各抗压处理试样进行抗压实验并分析其抗压强度，对各抗敲处理试样进行抗敲击实验并分析其抗敲击强度，从而分析二类混凝土试样的综合强度评估指数；
试剂生产投入使用判定模块，用于判定目标混凝土试剂能否投入建筑生产使用，并进行相应反馈；
云数据库，用于存储圆柱体钢筋实验模型的高度和底面圆半径，存储混凝土试样额定的轴向抗压值、横向抗压值和抗敲击力度值。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土质量在线检测系统，其特征在于：所述分析指定混凝土试样各次切割的切割面外观评价系数，包括：采集指定混凝土试样各次切割的切割面图像并记为各切割图；
将切割图划分各相同面积的子区域，识别各切割图中各子区域的砂石特征，获取指定混凝土试样各次切割的切割面各子区域的砂石数量及砂石平均面积，构建指定混凝土试样各次切割的切割面砂石分布均匀系数，，其中/>为指定混凝土试样各次切割的编号，/>；/>为指定混凝土试样第/>次切割的切割面第/>个子区域的砂石数量，/>为自然常数，/>为切割图划分子区域数量；
识别并提取各切割图中的各气泡区域和各夹渣区域，按照设定比例关系将区域像素数量转化为区域实际面积，进而得到指定混凝土试样各次切割的切割面内气泡区域总面积和夹渣区域总面积/>；
获取指定混凝土试样各次切割的切割面面积，由公式得到指定混凝土试样各次切割的切割面外观评价系数，其中/>为自然常数。
3.根据权利要求2所述的一种混凝土质量在线检测系统，其特征在于：所述指定混凝土试样的复合性能评估指数的计算公式为：，其中/>为预设的混凝土切割面合理外观评价系数阈值，/>为指定混凝土试样第/>次切割的切割面外观评价系数，/>为指定混凝土试样切割次数。
4.根据权利要求1所述的一种混凝土质量在线检测系统，其特征在于：所述对各高温处理试样进行高温环境放置处理并分析其耐高温系数，包括：设置各温度梯度的高温环境培养室，并按照温度从低到高的顺序对各高温环境培养室进行编号，将各高温处理试样的编号顺序与各高温环境培养室的编号一一对应，进而将各高温处理试样依次放置在其对应的高温环境培养室内，设定时间段后取出，获取各高温处理试样取出后的尺寸形变度、表面的水泥脱落面积/>、各裂纹的长度/>和深度/>，其中/>为各高温处理试样的编号，，/>为高温处理试样表面各裂纹的编号，/>；
从云数据库中提取圆柱体钢筋实验模型的高度和底面圆半径/>，由公式得到混凝土试样的表面积，/>为圆周率；
由公式得到各高温处理试样的耐高温系数。
5.根据权利要求4所述的一种混凝土质量在线检测系统，其特征在于：所述对各湿度处理试样进行潮湿环境放置处理并分析其耐潮湿系数，包括：设置各湿度梯度的潮湿环境培养室，并按照湿度从低到高的顺序对各潮湿环境培养室进行编号，将各湿度处理试样的编号顺序与各潮湿环境培养室的编号一一对应，进而将各湿度处理试样依次放置在其对应的潮湿环境培养室内，设定时间段后取出，获取各湿度处理试样取出后表面湿度监测值及表面霉菌覆盖面积/>，其中/>为各湿度处理试样的编号，/>；
由公式得到各湿度处理试样的耐潮湿系数。
6.根据权利要求5所述的一种混凝土质量在线检测系统，其特征在于：所述分析一类混凝土试样的耐久性能评估指数，包括：根据各高温处理试样所在高温环境培养室的温度梯度，设置各高温处理试样的耐高温影响权重；
根据各湿度处理试样所在潮湿环境培养室的湿度梯度，设置各湿度处理试样的耐潮湿影响权重；
分析一类混凝土试样的耐久性能评估指数，其计算公式为：
。
7.根据权利要求1所述的一种混凝土质量在线检测系统，其特征在于：所述对各抗压处理试样进行抗压实验并分析其抗压强度，包括：提取各抗压处理试样中部分试样记为各轴向抗压试样，剩余试样记为各横向抗压试样；
将各轴向抗压试样竖直放置固定在支座上，使其圆形横截面贴近压力施压机的压力头，压力施压机在试样轴向上持续不断施加压力，直至试样出现明显形变停止施压，记录当前压力试验机的施压压力值，作为各轴向抗压试样的极限抗压值，其中/>为各轴向抗压试样的编号，/>，计算各轴向抗压试样的抗压强度/>，/>；
将各抗压处理试样中剩余试样记为各横向抗压试样，将其水平放置固定在支座上，使其贴近压力施压机的压力头，同理得到各横向抗压试样的极限抗压值，其中/>为各横向抗压试样的编号，/>，计算各横向抗压试样的抗压强度/>，。
8.根据权利要求7所述的一种混凝土质量在线检测系统，其特征在于：所述对各抗敲处理试样进行抗敲击实验并分析其抗敲击强度，包括：将各抗敲处理试样竖直固定支座上，使用标准敲击装置以云数据库中存储的混凝土试样的额定抗敲击力度值对试样圆形横截面进行敲击，记录敲击过程中各抗敲处理试样的平均音频振幅以及敲击后各抗敲处理试样表面是否存在明显裂缝，若某抗敲处理试样的平均音频振幅大于预设音频振幅，且敲击后表面无存在明显裂缝，则将该抗敲处理试样的抗敲击强度记为/>，反之记为0，进而得到各抗敲处理试样的抗敲击强度/>，/>，其中/>为各抗敲处理试样的编号，。
9.根据权利要求8所述的一种混凝土质量在线检测系统，其特征在于：所述分析二类混凝土试样的综合强度评估指数，包括：从云数据库提取混凝土试样的额定轴向抗压值和额定横向抗压值，分别计算混凝土试样的额定轴向抗压强度和额定横向抗压强度，记为，由公式/>得到二类混凝土试样的综合强度评估指数。
10.根据权利要求1所述的一种混凝土质量在线检测系统，其特征在于：所述判定目标混凝土试剂能否投入建筑生产使用，包括：分析目标混凝土试剂的综合质量考察指数，其计算公式为：/>，其中/>分别为预设的指定混凝土试样的复合性能评估指数、一类混凝土试样的耐久性能评估指数、二类混凝土试样的综合强度评估指数对应权重占比，若目标混凝土试剂的综合质量考察指数大于或等于预设的混凝土试剂综合质量考察指数合理阈值，则判定目标混凝土试剂能投入建筑生产使用，反之判定目标混凝土试剂不能投入建筑生产使用。
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